Hybridisation and Geometry Questions in Hindi

(D) आकृति निर्धारित करने के लिए,हम प्रत्येक संकुल के संकरण का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$: $Zn^{2+}$ का विन्यास $d^{10}$ है। यह $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$2$. $[Ni(CO)_4]$: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है $(3d^8 4s^2)$। $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनता है। यह $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. $[Cu(CN)_4]^{3-}$: $Cu^+$ का विन्यास $d^{10}$ है। यह $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$4$. $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$: $Cu^{2+}$ का विन्यास $d^9$ है। यह $dsp^2$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
अतः,$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ की आकृति वर्ग समतलीय है,जबकि अन्य चतुष्फलकीय हैं।

(C) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए,हम अष्टफलकीय क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $d^4$ (लो स्पिन) के लिए: विन्यास $t_{2g}^4 e_g^0$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2$ है।
$2$. $d^8$ (हाई स्पिन) के लिए: विन्यास $t_{2g}^6 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $2$ है।
$3$. $d^6$ (हाई स्पिन) के लिए: विन्यास $t_{2g}^4 e_g^2$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है।
इनकी तुलना करने पर,$d^6$ (हाई स्पिन) में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(4)$ है।

(C) अष्टफलकीय संकुलों में,समन्वय संख्या $6$ होती है।
लो स्पिन संकुल तब बनते हैं जब प्रबल क्षेत्र के लिगेंड आंतरिक $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करते हैं।
इसके लिए संकरण में $(n-1)d$ कक्षकों का उपयोग आवश्यक है,जिसके परिणामस्वरूप $d^2sp^3$ संकरण होता है।
$sp^3d^2$ संकरण हाई स्पिन बाह्य कक्षक संकुलों के अनुरूप होता है।

(D) संकुल की ज्यामिति उसकी समन्वय संख्या और लिगेंड की प्रकृति पर निर्भर करती है।
$Tetracarbonylnickel(0)$ $([Ni(CO)_4])$ की समन्वय संख्या $4$ है और इसकी ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।
$Hexaamminecobalt(II)$ नाइट्रेट $([Co(NH_3)_6](NO_3)_2)$ की समन्वय संख्या $6$ है और इसकी ज्यामिति अष्टफलकीय होती है।
$Pentacarbonyliron(0)$ $([Fe(CO)_5])$ की समन्वय संख्या $5$ है और इसकी ज्यामिति त्रिकोणीय द्विपिरामिडी होती है।
$Bis(acetylacetonato)oxovanadium(IV)$ $([VO(acac)_2])$ की समन्वय संख्या $5$ है और इसकी ज्यामिति वर्ग पिरामिडी होती है,जिसमें ऑक्सो समूह $(O^{2-})$ शीर्ष स्थिति पर होता है।

(D) $1$. $[AgF_4]^-$: $Ag(III)$ एक $d^8$ धातु आयन है,जो आमतौर पर वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$2$. $[AuCl_4]^-$: $Au(III)$ एक $d^8$ धातु आयन है,जो वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$3$. $[RhCl(PPh_3)_3]$: यह एक $16$-इलेक्ट्रॉन $Rh(I)$ संकुल है,जो वर्ग समतलीय होता है (विल्किंसन उत्प्रेरक)।
$4$. $[NiCl_2(PMe_3)_2]$: $Ni(II)$ एक $d^8$ आयन है। हालांकि कई $Ni(II)$ संकुल वर्ग समतलीय होते हैं,लेकिन ज्यामिति लिगेंड क्षेत्र की प्रबलता पर निर्भर करती है। $[NiCl_2(PMe_3)_2]$ के लिए,$PMe_3$ लिगेंड के त्रिविम बाधा (steric bulk) और $Cl^-$ लिगेंड की दुर्बल क्षेत्र प्रकृति के कारण यह संकुल चतुष्फलकीय (tetrahedral) होता है।

(D) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय धातु आयन के संकरण को देखते हैं:
$1$. $[Cu(CN)_4]^{-2}$: $Cu^{+2}$ का विन्यास $d^9$ है। यह $dsp^2$ संकरण करता है,जिससे वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$2$. $[PtCl_4]^{-2}$: $Pt^{+2}$ एक $5d$ श्रेणी का तत्व है,जो हमेशा वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$3$. $[Cu(H_2O)_4]^{+2}$: इस संकुल की ज्यामिति विकृत अष्टफलकीय (Jahn-Teller distortion) होती है।
$4$. $[Ni(Cl)_4]^{-2}$: $Ni^{+2}$ का विन्यास $d^8$ है। $Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $sp^3$ संकरण करता है,जिससे चतुष्फलकीय (tetrahedral) ज्यामिति प्राप्त होती है।
अतः,$[Ni(Cl)_4]^{-2}$ एक चतुष्फलकीय संकुल है।

(B) $1$. $NH_3$ के लिए: केंद्रीय परमाणु $N$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $H$ के साथ $3$ बंध बनाता है और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म रखता है। स्टेरिक संख्या = $3 + 1 = 4$,अतः संकरण $sp^3$ है।
$2$. $[PtCl_4]^{2-}$ के लिए: $Pt$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($d^8$ विन्यास)। यह एक वर्ग समतलीय संकुल बनाता है,अतः संकरण $dsp^2$ है।
$3$. $PCl_5$ के लिए: $P$ के पास $5$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं और यह $Cl$ के साथ $5$ बंध बनाता है। स्टेरिक संख्या = $5$,अतः संकरण $sp^3d$ है।
$4$. $BCl_3$ के लिए: $B$ के पास $3$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं और यह $Cl$ के साथ $3$ बंध बनाता है। स्टेरिक संख्या = $3$,अतः संकरण $sp^2$ है।
अतः,सही क्रम $sp^3, dsp^2, sp^3d, sp^2$ है।

(B) $d^2sp^3$ संकरण में,शामिल दो $d$-कक्षक आंतरिक $d$-कक्षक होते हैं,जो $d_{x^2-y^2}$ और $d_{z^2}$ कक्षक हैं।
ये कक्षक अक्षों के अनुदिश निर्देशित होते हैं और इनका उपयोग अष्टफलकीय संकुल बनाने के लिए किया जाता है।

(D) इन सभी संकुलों में केंद्रीय धातु आयन $Pt^{2+}$ है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $d^8$ है।
$d^8$ धातु आयनों के लिए,क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा आमतौर पर इतनी अधिक होती है कि यह इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनती है,जिससे $dsp^2$ संकरण होता है।
$dsp^2$ संकरण के परिणामस्वरूप वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
अतः,दिए गए सभी संकुल,$[PtCl_4]^{2-}$,$[PtClBr(H_2O)_2]$,और $[Pt(NH_3)(Py)(H_2O)I]^{+1}$,वर्ग समतलीय ज्यामिति प्रदर्शित करते हैं।

(D) $[CoF_6]^{3-}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ $(3d^6)$ है। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह बाह्य कक्षक संकुल $(sp^3d^2)$ बनाता है जो अनुचुंबकीय है।
$[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ $(3d^6)$ है। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,और आंतरिक कक्षक संकुल $(d^2sp^3)$ बनाता है जो प्रतिचुंबकीय है।
अतः,यह कथन कि $[CoF_6]^{3-}$ बाह्य कक्षक संकुल है और $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ आंतरिक कक्षक संकुल है,सही है।

(D) $[Cu(CN)_4]^{3-}$ में,$Cu$ $+1$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^{10}$ विन्यास)। यह रंगहीन,चतुष्फलकीय और प्रतिचुंबकीय है। यह सही है।
$[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ में,$Cu$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है ($3d^9$ विन्यास)। $d-d$ संक्रमण के कारण यह रंगीन है और इसकी ज्यामिति वर्ग समतलीय है। यह सही है।
$[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ में,$Pt^{2+}$ एक $5d^8$ धातु आयन है,जो वर्ग समतलीय संकुल बनाता है। यह प्रतिचुंबकीय है और ज्यामितीय समावयवता (cis-trans) प्रदर्शित करता है। यह सही है।
$[Ni(dmg)_2]$ में,$Ni^{2+}$ एक $3d^8$ आयन है। यह वर्ग समतलीय संकुल बनाता है (चतुष्फलकीय नहीं) और प्रतिचुंबकीय होता है। इसमें अंतःआणविक हाइड्रोजन बंध उपस्थित होता है। अतः,'चतुष्फलकीय' कथन गलत है।

(D) संकुल $[HgI_3]^{-}$ में $Hg^{2+}$ आयन शामिल है। $Hg^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{10}$ है।
चूंकि $d$-कक्षक पूरी तरह से भरे हुए हैं,इसलिए केंद्रीय धातु आयन $sp^2$ संकरण में भाग नहीं लेता है।
वास्तव में,$[HgI_3]^{-}$ त्रिकोणीय समतलीय ज्यामिति अपनाता है,लेकिन यह $sp^2$ संकरण के कारण नहीं है।
चूंकि $A$ और $B$ दोनों कथन गलत हैं,इसलिए विकल्प $D$ सही उत्तर है।

(C) प्रत्येक संकुल का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $AuCl_4^-$: $Au^{3+}$ एक $5d^8$ आयन है। यह $dsp^2$ संकरण के साथ वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$2$. $[Co(oxalato)_3]^{3-}$: $Co^{3+}$ एक $3d^6$ आयन है। ऑक्सालेट एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड है,जो $d^2sp^3$ संकरण के साथ आंतरिक कक्षक संकुल बनाता है।
$3$. $RhCl(PPh_3)_3$: यह विल्किंसन उत्प्रेरक है। $Rh^+$ एक $4d^8$ आयन है,जो $dsp^2$ संकरण के साथ वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$4$. $[Fe(NH_3)_6]^{2+}$: $Fe^{2+}$ एक $3d^6$ आयन है। $NH_3$,$Fe^{2+}$ के लिए प्रबल क्षेत्र लिगैंड के रूप में कार्य करता है,जिसके परिणामस्वरूप $d^2sp^3$ संकरण होता है। हालाँकि,विकल्प $C$,$Rh(I)$ वर्ग समतलीय संकुलों के लिए $dsp^2$ का सबसे मानक निरूपण है।

(A) $[Ni(CO)_4]$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$Ni$ $(Z=28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
प्रबल क्षेत्र लिगेंड $(CO)$ की उपस्थिति के कारण,इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं,जिससे $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है।
$4s$ और $4p$ कक्षक $sp^3$ संकरण से गुजरते हैं।
इसलिए,$[Ni(CO)_4]$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय है।

(C) $[Fe(H_2O)_5NO]^{2+}$ संकुल में,$NO$ लिगेंड $NO^+$ के रूप में मौजूद है।
$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना: $x + 5(0) + 1 = +2$,इसलिए $x = +1$।
समन्वय संख्या $5 + 1 = 6$ है।
चूंकि समन्वय संख्या $6$ है,इसलिए ज्यामिति अष्टफलकीय है,चतुष्फलकीय नहीं।
अतः,यह कथन कि यह एक चतुष्फलकीय संकुल है,गलत है।

(D) बाह्य कक्षक अष्टफलकीय संकुल में,लिगेंड दुर्बल क्षेत्र के लिगेंड होते हैं,जिसका अर्थ है कि वे $d$-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करते हैं।
$d^4$ विन्यास के लिए: $t_{2g}^3 e_g^1$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $4$.
$d^9$ विन्यास के लिए: $t_{2g}^6 e_g^3$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $1$.
$d^7$ विन्यास के लिए: $t_{2g}^5 e_g^2$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $3$.
$d^5$ विन्यास के लिए: $t_{2g}^3 e_g^2$,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = $5$.
अतः,$d^5$ विन्यास में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिकतम $(5)$ है।

(A) संकुल में धातु आयन की समन्वय संख्या उसके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और लिगेंड की प्रकृति पर निर्भर करती है।
$Pt^{2+}$ ($d^8$ धातु आयन) आमतौर पर $4$ समन्वय संख्या के साथ वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
$Cr^{3+}$ और $Fe^{3+}$ क्रमशः $d^3$ और $d^5$ आयन हैं,जो आमतौर पर $6$ समन्वय संख्या के साथ अष्टफलकीय संकुल बनाते हैं।
$Pt^{4+}$ एक $d^6$ आयन है जो आमतौर पर $6$ समन्वय संख्या के साथ अष्टफलकीय संकुल बनाता है।
अतः,$Pt^{2+}$ सही उत्तर है।

(A) $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ की क्रिस्टल संरचना में,कॉपर आयन $(Cu^{2+})$ वर्गाकार समतलीय ज्यामिति में $4$ पानी के अणुओं द्वारा समन्वित होता है।
पांचवां पानी का अणु क्रिस्टल जालक में हाइड्रोजन बंधन द्वारा जुड़ा होता है,जबकि सल्फेट आयन $(SO_4^{2-})$ भी समन्वय क्षेत्र में भाग लेता है।

(C) यह संकुल आयन $[Ni(CN)_4]^{2-}$ है।
इस संकुल में $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है,जो $[Ar] 3d^8$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुरूप है।
$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनता है।
इसके परिणामस्वरूप $dsp^2$ संकरण होता है।
$dsp^2$ संकरण वर्ग समतलीय ज्यामिति को दर्शाता है।

(C) $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ संकुल में,केंद्रीय धातु आयन $Cu^{2+}$ है।
$Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है।
यद्यपि $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,इस संकुल की ज्यामिति $dsp^2$ संकरण के कारण वर्ग समतलीय होती है।
यह $3d$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन के $4p$ कक्षक में जाने के कारण होता है,जो $dsp^2$ संकरण को सुगम बनाता है।

(D) $[CoF_6]^{3-}$ में $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co$ का परमाणु क्रमांक $27$ है,इसलिए इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^7 4s^2$ है।
$Co^{3+}$ के लिए,विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
अतः,$3d$ इलेक्ट्रॉन अयुग्मित रहते हैं और संकरण में बाहरी $4d$ कक्षक भाग लेते हैं।
इसलिए,संकरण $sp^3d^2$ है।

(D) $1$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ का विन्यास $3d^8$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों का युग्मन (pairing) कराता है। यह $dsp^2$ संकरण दर्शाता है,जिससे वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$2$. $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$: $Cu^{2+}$ का विन्यास $3d^9$ है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन $4p_z$ कक्षक में होता है,और चार लिगेंड $dsp^2$ संकर कक्षकों का उपयोग करके बंध बनाते हैं,जिससे वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$3$. $[PtCl_4]^{2-}$: $Pt^{2+}$ एक $5d^8$ आयन है। $Pt$ एक $5d$ श्रेणी का तत्व है,इसलिए यह लिगेंड की प्रबलता की परवाह किए बिना हमेशा $dsp^2$ संकरण के साथ वर्ग समतलीय संकुल बनाता है।
चूंकि तीनों संकुल $dsp^2$ संकरण और वर्ग समतलीय ज्यामिति प्रदर्शित करते हैं,इसलिए सही उत्तर $D$ है।

(A) $[PtCl_6]^{2-}$ आयन में,केंद्रीय धातु परमाणु $Pt^{4+}$ है।
$Pt$ एक $5d$ श्रेणी की संक्रमण धातु $(5d^8 6s^2)$ है।
$Pt^{4+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^6$ है।
चूंकि $Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,यह $5d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
इसलिए,$5d$ कक्षक $6$ इलेक्ट्रॉनों द्वारा भरे रहते हैं और संकरण में बाहरी $6s$,$6p$ और $6d$ कक्षक भाग लेते हैं।
अतः,संकरण $sp^3d^2$ होता है,जो अष्टफलकीय ज्यामिति प्रदान करता है।

(A) $1$. $[CoF_6]^{3-}$ में,$Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है। $Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है। अतः,यह $sp^3d^2$ संकरण (बाह्य कक्षक संकुल) प्रदर्शित करता है।
$2$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Co^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^6$ है। $NH_3$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है,जिससे $d^2sp^3$ संकरण होता है।
$3$. $[Fe(CN)_6]^{3-}$ में,$Fe^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^5$ है। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो युग्मन करता है,जिससे $d^2sp^3$ संकरण होता है।
$4$. $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ में,$Cr^{3+}$ का विन्यास $[Ar] 3d^3$ है। यह $d^2sp^3$ संकरण बनाने के लिए दो $3d$ कक्षकों,एक $4s$ कक्षक और तीन $4p$ कक्षकों का उपयोग करता है।
$5$. अतः,$[CoF_6]^{3-}$ एकमात्र संकुल है जो $d^2sp^3$ के बजाय $sp^3d^2$ संकरण प्रदर्शित करता है।

(B) $[Cu(NH_3)_4]^{2+}$ में,$Cu$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है।
$NH_3$ (एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड) की उपस्थिति में,$3d$ इलेक्ट्रॉन इस प्रकार व्यवस्थित होते हैं कि एक इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षक में अयुग्मित रहता है।
इसमें $dsp^2$ संकरण शामिल है,जो वर्ग समतलीय ज्यामिति के अनुरूप है।
अतः,संकुल में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के साथ वर्ग समतलीय ज्यामिति होती है।

(B) $1$. संकुल आयन $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$ में,केंद्रीय धातु परमाणु $Co^{3+}$ है।
$2$. $Co$ का परमाणु क्रमांक $27$ है,इसलिए $Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$3$. लिगेंड $C_2O_4^{2-}$ (ऑक्सालेट) एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन (pairing) करता है।
$4$. प्रबल क्षेत्र लिगेंड की उपस्थिति के कारण,$3d$ कक्षकों में मौजूद $6$ इलेक्ट्रॉन युग्मित होकर $3$ कक्षकों को भर देते हैं,जिससे $2$ खाली $3d$ कक्षक बच जाते हैं।
$5$. ये $2$ खाली $3d$ कक्षक,एक $4s$ और तीन $4p$ कक्षकों के साथ मिलकर $d^2sp^3$ संकरण करते हैं और $3$ द्विदंतुक ऑक्सालेट लिगेंडों से $6$ इलेक्ट्रॉन युग्मों को समायोजित करने के लिए $6$ समान संकर कक्षक बनाते हैं।

(B) $1$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Ni^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8$ है।
$2$. $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनता है।
$3$. इसके परिणामस्वरूप एक रिक्त $3d$ कक्षक,एक $4s$ कक्षक और दो $4p$ कक्षक प्राप्त होते हैं,जो $dsp^2$ संकरण करके वर्ग समतलीय ज्यामिति बनाते हैं।
$4$. $[NiCl_4]^{2-}$ और $[Zn(NH_3)_4]^{2+}$ में $sp^3$ संकरण (चतुष्फलकीय) होता है,जबकि $[FeF_6]^{3-}$ में $sp^3d^2$ संकरण (अष्टफलकीय) होता है।

(C) हेक्साफ्लोरोफेरेट $(II)$ आयन का सूत्र $[FeF_6]^{4-}$ है।
इस संकुल में $Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
$Fe^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
चूंकि $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,यह $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
अतः,$3d$ कक्षकों में $5$ इलेक्ट्रॉन $t_{2g}$ और $e_g$ सेट में इस प्रकार व्यवस्थित होते हैं: $t_{2g}^4 e_g^2$।
अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $4$ है।

(A) $Ni(CO)_4$ में $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है। $Ni$ $(Z=28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
चूंकि $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन (pairing) करता है।
$4s$ के इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षक में चले जाते हैं,जिससे $3d$ उपकोश पूर्णतः भर जाता है $(3d^{10})$।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(A) $1$. $[Ni(CO)_4]$ के लिए: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है $(3d^8 4s^2)$। $CO$ एक प्रबल लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण बनता है। संकरण $sp^3$ है,जिससे ज्यामिति चतुष्फलकीय और प्रकृति प्रतिचुंबकीय होती है।
$2$. $[Ni(CN)_4]^{2-}$ के लिए: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है $(3d^8)$। $CN^-$ एक प्रबल लिगेंड है,जो युग्मन का कारण बनता है। संकरण $dsp^2$ है,जिससे ज्यामिति वर्ग समतलीय और प्रकृति प्रतिचुंबकीय होती है।
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$ के लिए: $Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है $(3d^8)$। $Cl^-$ एक दुर्बल लिगेंड है,कोई युग्मन नहीं होता है। संकरण $sp^3$ है,जिससे ज्यामिति चतुष्फलकीय और प्रकृति अनुचुंबकीय होती है।
$4$. विकल्प $A$ गलत है क्योंकि $[Ni(CO)_4]$ प्रतिचुंबकीय है,अनुचुंबकीय नहीं।

(B) $1$. $K_3[CoF_6]$ में $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$2$. $Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^6$ है।
$3$. $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है।
$4$. चूंकि यह $6$ समन्वय संख्या वाला एक अष्टफलकीय संकुल है,इसलिए इसमें बाहरी $4d$ कक्षकों का संकरण होता है।
$5$. अतः,संकरण $sp^3d^2$ है।

(A) बाह्य कक्षक संकरण में संकरण के लिए बाह्य $d$-कक्षकों (अर्थात $nd$ कक्षक) का उपयोग होता है,जो सामान्यतः $sp^3d^2$ होता है।
$[Zn(NH_3)_6]^{2+}$ में,$Zn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Zn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10}$ है।
चूंकि $3d$ उपकोश पूरी तरह से भरा हुआ है,इसलिए $NH_3$ लिगेंड को संकुल बनाने के लिए $4s$,$4p$ और $4d$ कक्षकों का उपयोग करना पड़ता है।
अतः,यह $sp^3d^2$ संकरण दर्शाता है,जो एक बाह्य कक्षक संकुल है।
इसके विपरीत,$[Co(NH_3)_6]^{3+}$,$[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ और $[V(NH_3)_6]^{3+}$ में संकरण के लिए आंतरिक $d$-कक्षकों $(3d)$ का उपयोग होता है ($d^2sp^3$ संकरण)।

(A) $1$. आंतरिक कक्षक संकुल संकरण के लिए $(n-1)d$ कक्षकों का उपयोग करते हैं (जैसे,$d^2sp^3$)।
$2$. बाह्य कक्षक संकुल संकरण के लिए $nd$ कक्षकों का उपयोग करते हैं (जैसे,$sp^3d^2$)।
$3$. $[CoF_6]^{3-}$ में,$F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए यह इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है। इसका संकरण $sp^3d^2$ (बाह्य कक्षक) है।
$4$. $[Co(NH_3)_6]^{3+}$,$[Fe(CN)_6]^{3-}$ और $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ में,लिगेंड प्रबल हैं या इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $d^2sp^3$ (आंतरिक कक्षक) संकरण की अनुमति देता है।
$5$. अतः,$[CoF_6]^{3-}$ वह संकुल है जो आंतरिक कक्षक संकरण प्रदर्शित नहीं करता है।

(A) एक बाह्य कक्षक अष्टफलकीय संकुल तब बनता है जब धातु आयन संकरण के लिए बाह्य $d$-कक्षकों (अर्थात $4d$-कक्षकों) का उपयोग करता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3d^2$ संकरण होता है।
यह आमतौर पर दुर्बल क्षेत्र लिगेंड्स के साथ होता है।
$d^4, d^5, d^6$ विन्यासों के लिए,यदि लिगेंड दुर्बल है,तो इलेक्ट्रॉन युग्मित नहीं होते हैं,जिससे उच्च चक्रण संकुल बनते हैं जो बाह्य कक्षक संकुल होते हैं।
विशेष रूप से,$d^4, d^5, d^6$ (उच्च चक्रण) विन्यास $sp^3d^2$ संकरण प्रदान करते हैं।
दिए गए विकल्पों में से,$d^6$ (उच्च चक्रण) बाह्य कक्षक संकुल का एक उत्कृष्ट उदाहरण है (जैसे,$[FeF_6]^{3-}$)।

(B) आयरन पेंटाकार्बोनिल,$Fe(CO)_5$,में केंद्रीय धातु परमाणु $Fe$ का विन्यास $d^8$ होता है।
इस संकुल में,$Fe$ परमाणु $dsp^3$ संकरण दर्शाता है।
$VSEPR$ सिद्धांत और संयोजकता आबंध सिद्धांत के अनुसार,$dsp^3$ संकरण त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति के अनुरूप होता है।
अतः,$Fe(CO)_5$ की संरचना त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय है।

(A) ज्यामिति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के संकरण और एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों (lone pairs) का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $XeF_4$: $Xe$ के पास $8$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $4$ बंध बनाता है और इसमें $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं। स्टेरिक संख्या = $4 + 2 = 6$ ($sp^3d^2$ संकरण)। $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों के कारण,यह वर्ग समतलीय ज्यामिति अपनाता है।
$2$. $SF_4$: $S$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ के साथ $4$ बंध बनाता है और इसमें $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। स्टेरिक संख्या = $4 + 1 = 5$ ($sp^3d$ संकरण)। यह सी-सॉ (see-saw) ज्यामिति अपनाता है।
$3$. $[NiCl_4]^{2-}$: $Ni^{2+}$ एक $d^8$ आयन है। दुर्बल क्षेत्र लिगेंड $(Cl^-)$ के साथ,यह $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है।
$4$. $[PtCl_4]^{2-}$: $Pt^{2+}$ एक $5d$ श्रेणी का धातु आयन है। यह उच्च क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन के कारण वर्ग समतलीय संकुल बनाता है,जिसके परिणामस्वरूप $dsp^2$ संकरण होता है।
अतः,वर्ग समतलीय ज्यामिति वाली प्रजातियां $(i)$ $XeF_4$ और $(iv)$ $[PtCl_4]^{2-}$ हैं।

(D) $[FeF_6]^{3-}$ में,$Fe$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ ($3d^5$ विन्यास) है।
$F^{-}$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,जो इलेक्ट्रॉनों के युग्मन का कारण नहीं बनता है।
इसलिए,यह $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ एक उच्च चक्रण (high spin) संकुल बनाता है।
अतः,अभिकथन गलत है,जबकि कारण निम्न चक्रण संकुलों की परिभाषा के अनुसार एक सही कथन है।

(A) $AlCl_{3}$ अम्लीकृत जलीय विलयन में जलयोजन (hydration) द्वारा अष्टफलकीय संकुल $[Al(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ बनाता है।
$Al^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ne] \ 3s^{0} \ 3p^{0} \ 3d^{0}$ है।
छह जल लिगेंडों को समायोजित करने के लिए,$Al^{3+}$ आयन एक $3s$,तीन $3p$ और दो $3d$ कक्षकों का उपयोग करता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^{3}d^{2}$ संकरण होता है।
अतः,$A = [Al(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ और $B = sp^{3}d^{2}$ है।

(B) $Ni$ का परमाणु क्रमांक $28$ है। $Ni$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है।
संकुल $[Ni(CO)_4]$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है।
$CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगैंड $(SFL)$ है,जो $3d$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है।
$4s$ इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षक में चले जाते हैं,और $4s$ तथा $4p$ कक्षक $sp^3$ संकरण करते हैं।
चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए संकुल प्रतिचुंबकीय है।
$sp^3$ संकरण के कारण इसकी ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।

(B) $1$. वर्ग पिरामिडीय ज्यामिति $(ML_5)$ के लिए ($Ni$ संकुल):
- $90^{\circ}$ के $8$ कोण होते हैं।
- $180^{\circ}$ के $2$ कोण होते हैं।
- कुल कोण = $8 + 2 = 10$।
$2$. त्रिकोणीय द्विपिरामिडीय ज्यामिति $(ML_5)$ के लिए ($Fe$ संकुल):
- $90^{\circ}$ के $6$ कोण होते हैं।
- $120^{\circ}$ के $3$ कोण होते हैं।
- $180^{\circ}$ का $1$ कोण होता है।
- कुल कोण = $6 + 3 + 1 = 10$।
$3$. सभी कोणों का योग = $10 + 10 = 20$।

(A) $[MnBr_4]^{2-}$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है। $Mn^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
चूंकि समन्वय संख्या $4$ है,इसलिए ज्यामिति चतुष्फलकीय $(sp^3)$ या वर्ग समतलीय $(dsp^2)$ हो सकती है।
$5.9 \ BM$ का चुंबकीय आघूर्ण $n = 5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप है,जिसकी गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ सूत्र द्वारा की जाती है।
$Mn^{2+}$ $(3d^5)$ में $5$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने का अर्थ है कि यह एक उच्च-स्पिन संकुल है।
अतः,ज्यामिति चतुष्फलकीय होनी चाहिए,क्योंकि वर्ग समतलीय ज्यामिति में इलेक्ट्रॉनों के युग्मित होने से चुंबकीय आघूर्ण कम हो जाता है।

(N/A) दोनों संकुलों में,$Ni$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,जो $d^8$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के अनुरूप है।
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ के लिए:
$CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। यह दो अयुग्मित $3d$ इलेक्ट्रॉनों के युग्मन (pairing) का कारण बनता है। इसके परिणामस्वरूप $dsp^2$ संकरण होता है,जिससे वर्ग समतलीय ज्यामिति प्राप्त होती है। चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए संकुल प्रतिचुंबकीय है।
$[NiCl_4]^{2-}$ के लिए:
$Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है। यह दो अयुग्मित $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करा पाता है। इसलिए,संकुल $sp^3$ संकरण से गुजरता है,जिसके परिणामस्वरूप चतुष्फलकीय ज्यामिति प्राप्त होती है। दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण,यह संकुल अनुचुंबकीय है।

(N/A) हालांकि $[NiCl_{4}]^{2-}$ और $[Ni(CO)_{4}]$ दोनों चतुष्फलकीय हैं,फिर भी उनके चुंबकीय गुण भिन्न हैं। यह लिगेंड्स की प्रकृति में अंतर के कारण है।
$[NiCl_{4}]^{2-}$ में,$Ni$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है और इसका विन्यास $3d^{8}$ है। $Cl^{-}$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है और यह अयुग्मित $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं करता है। इसलिए,$[NiCl_{4}]^{2-}$ अनुचुंबकीय है।
$[Ni(CO)_{4}]$ में,$Ni$ शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में है,अर्थात इसका विन्यास $3d^{8}4s^{2}$ है।
$CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है। इसलिए,यह अयुग्मित $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। साथ ही,यह $4s$ इलेक्ट्रॉनों को $3d$ कक्षक में स्थानांतरित कर देता है,जिससे $sp^{3}$ संकरण होता है। चूंकि इस मामले में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं है,इसलिए $[Ni(CO)_{4}]$ प्रतिचुंबकीय है।

(N/A)

$[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$	$[Ni(NH_{3})_{6}]^{2+}$
कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था $= +3$	निकेल की ऑक्सीकरण अवस्था $= +2$
कोबाल्ट आयन $(Co^{3+})$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $= 3d^{6}$	निकेल आयन $(Ni^{2+})$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $= 3d^{8}$
$NH_{3}$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। यह $d^{2}sp^{3}$ संकरण के लिए दो $3d$ कक्षकों को उपलब्ध कराता है। अतः,यह एक आंतरिक कक्षक संकुल है।	$NH_{3}$ के लिगेंड होने के बावजूद,$3d^{8}$ विन्यास में युग्मन के बाद केवल एक $3d$ कक्षक खाली रहता है। अतः,यह $d^{2}sp^{3}$ संकरण नहीं कर सकता है और इसके बजाय $4d$ कक्षकों का उपयोग करके $sp^{3}d^{2}$ संकरण करता है। अतः,यह एक बाह्य कक्षक संकुल है।

(0) $[Pt(CN)_{4}]^{2-}$ संकुल में,केंद्रीय धातु आयन $Pt^{2+}$ है।
$Pt$ की परमाणु संख्या $78$ है। $Pt$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{9} 6s^{1}$ है।
$Pt^{2+}$ के लिए,विन्यास $[Xe] 4f^{14} 5d^{8}$ है।
$CN^{-}$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $dsp^{2}$ संकरण की सुविधा के लिए $5d$ कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों के युग्मन को प्रेरित करता है,जो वर्ग समतलीय ज्यामिति की विशेषता है।
युग्मन के बाद,$5d$ कक्षकों में सभी $8$ इलेक्ट्रॉन युग्मित हो जाते हैं।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $0$ है।

(N/A) $(i)$ $[Fe(CN)_6]^{4-}$: आयरन $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(Fe^{2+}: 3d^6)$। $CN^-$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $3d$ इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। यह $d^2sp^3$ संकरण दर्शाता है। संकुल अष्टफलकीय और प्रतिचुंबकीय है।
$(ii)$ $[FeF_6]^{3-}$: आयरन $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(Fe^{3+}: 3d^5)$। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए युग्मन नहीं होता है। यह $sp^3d^2$ संकरण दर्शाता है। संकुल अष्टफलकीय और अनुचुंबकीय है।
$(iii)$ $[Co(C_2O_4)_3]^{3-}$: कोबाल्ट $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(Co^{3+}: 3d^6)$। ऑक्सालेट $(C_2O_4^{2-})$ एक द्विदंतुक लिगेंड है। यह $d^2sp^3$ संकरण के साथ अष्टफलकीय संकुल बनाता है। संकुल अष्टफलकीय और प्रतिचुंबकीय है।
$(iv)$ $[CoF_6]^{3-}$: कोबाल्ट $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(Co^{3+}: 3d^6)$। $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए युग्मन नहीं होता है। यह $sp^3d^2$ संकरण दर्शाता है। संकुल अष्टफलकीय और अनुचुंबकीय है।

(A) $[Ni(CO)_4]$ में,$Ni$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ है। $Ni$ $(Z=28)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^8 4s^2$ है। चूँकि $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,यह $3d$ कक्षक में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन करता है। $4s$ के इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षक में चले जाते हैं,जिससे $3d^{10}$ विन्यास प्राप्त होता है। संकरण $sp^3$ है,जो चतुष्फलकीय ज्यामिति को दर्शाता है।

(A) $[Co(H_2O)_6]Cl_3$ संकुल में $[Co(H_2O)_6]^{3+}$ आयन होता है।
इस संकुल में $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
$Co^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $3d^6$ है।
$H_2O$ के दुर्बल क्षेत्र लिगेंड के रूप में उपस्थित होने के कारण,यह उच्च-चक्रण (high-spin) अष्टफलकीय संकुल बनाता है।
यह संकुल गुलाबी रंग का होता है।