Isomerism and Magnetic properties Questions in Gujarati

(N/A) $(i)$ $K[Cr(H_2O)_2(C_2O_4)_2]$ ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) અને પ્રકાશીય સમઘટકતા (cis-સમઘટક પ્રકાશીય સક્રિય છે) દર્શાવે છે.
$(ii)$ $[Co(en)_3]Cl_3$ એ $en$ (ઇથિલીન ડાયએમાઇન) લિગેન્ડની હાજરીને કારણે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે અરીસાની પ્રતિબિંબ જેવી રચનાઓ (d અને l સ્વરૂપો) બનાવે છે.
$(iii)$ $[Co(NH_3)_5(NO_2)](NO_3)_2$ બંધન સમઘટકતા દર્શાવે છે કારણ કે $NO_2^-$ લિગેન્ડ $N$ અથવા $O$ પરમાણુ દ્વારા જોડાઈ શકે છે,અને $NO_2^-$ અને $NO_3^-$ આયનોની અદલાબદલીને કારણે આયનીકરણ સમઘટકતા પણ દર્શાવે છે.
$(iv)$ $[Pt(NH_3)(H_2O)Cl_2]$ એ $Pt(II)$ સંકીર્ણના સમતલીય ચોરસ ભૂમિતિને કારણે ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans સ્વરૂપો) દર્શાવે છે.

(N/A) આયનીકરણ સમઘટકો દ્રાવણમાં અલગ-અલગ આયનો આપે છે.
$1$. જ્યારે $[Co(NH_3)_5Cl]SO_4$ ની પ્રક્રિયા $BaCl_2$ ના દ્રાવણ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $BaSO_4$ ના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,જે આયનીકરણ ક્ષેત્રમાં $SO_4^{2-}$ આયનોની હાજરી સૂચવે છે:
$[Co(NH_3)_5Cl]SO_4 + Ba^{2+} \to [Co(NH_3)_5Cl]^{2+} + BaSO_4 \downarrow (\text{સફેદ અવક્ષેપ})$.
$2$. જ્યારે $[Co(NH_3)_5SO_4]Cl$ ની પ્રક્રિયા $AgNO_3$ ના દ્રાવણ સાથે કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે $AgCl$ ના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,જે આયનીકરણ ક્ષેત્રમાં $Cl^-$ આયનોની હાજરી સૂચવે છે:
$[Co(NH_3)_5SO_4]Cl + Ag^+ \to [Co(NH_3)_5SO_4]^+ + AgCl \downarrow (\text{સફેદ અવક્ષેપ})$.
આમ,તેઓ જલીય દ્રાવણમાં અલગ-અલગ આયનો આપે છે,તેથી તેઓ આયનીકરણ સમઘટકો છે.

(N/A) . ભૌમિતિક સમઘટકતા:
આ પ્રકારની સમઘટકતા વિષમકેન્દ્રીય સંકીર્ણોમાં સામાન્ય છે. તે લિગેન્ડ્સની વિવિધ શક્ય ભૌમિતિક ગોઠવણીઓને કારણે ઉદ્ભવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ એ $cis$ અને $trans$ સમઘટકો દર્શાવે છે.
$b$. પ્રકાશીય સમઘટકતા:
આ પ્રકારની સમઘટકતા કાઈરલ અણુઓમાં ઉદ્ભવે છે. સમઘટકો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ જેવા હોય છે અને એકબીજા પર અધ્યારોપિત થઈ શકતા નથી. ઉદાહરણ તરીકે,$[Co(en)_3]^{3+}$ એ $d$ અને $l$ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$c$. બંધન સમઘટકતા:
આ પ્રકારની સમઘટકતા એવા સંકીર્ણોમાં જોવા મળે છે જેમાં ઉભયદંતી લિગેન્ડ્સ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Co(NH_3)_5(NO_2)]Cl_2$ અને $[Co(NH_3)_5(ONO)]Cl_2$.
$d$. સવર્ગ સમઘટકતા:
આ પ્રકારની સમઘટકતા ત્યારે ઉદ્ભવે છે જ્યારે સંકીર્ણમાં હાજર વિવિધ ધાતુ આયનોના ધન અને ઋણ ઘટકો વચ્ચે લિગેન્ડ્સની અદલાબદલી થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Co(NH_3)_6][Cr(CN)_6]$ અને $[Cr(NH_3)_6][Co(CN)_6]$.
$e$. આયનીકરણ સમઘટકતા:
આ પ્રકારની સમઘટકતા ત્યારે ઉદ્ભવે છે જ્યારે પ્રતિ-આયન સવર્ગ સ્ફિયરની અંદરના લિગેન્ડનું સ્થાન લે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Co(NH_3)_5(SO_4)]Br$ અને $[Co(NH_3)_5Br]SO_4$.
$f$. દ્રાવક સમઘટકતા:
દ્રાવક સમઘટકોમાં દ્રાવકનો અણુ ધાતુ આયન સાથે સીધો જોડાયેલો છે કે માત્ર સ્ફટિક લેટીસમાં મુક્ત દ્રાવક અણુ તરીકે હાજર છે તેના આધારે તફાવત જોવા મળે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Cr(H_2O)_6]Cl_3$,$[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2 \cdot H_2O$,અને $[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl \cdot 2H_2O$.

(N/A) $(i)$ $[Cr(C_2O_4)_3]^{3-}$ માટે,કોઈ ભૌમિતિક સમઘટક શક્ય નથી કારણ કે આ સંકીર્ણમાં ત્રણ સમાન સંમિત દ્વિદંતીય લિગેન્ડ્સ છે,જે અત્યંત સંમિત બંધારણ ધરાવે છે.
$(ii)$ $[Co(NH_3)_3Cl_3]$ માટે,બે ભૌમિતિક સમઘટકો શક્ય છે: ફેશિયલ $(fac)$ સમઘટક,જેમાં ત્રણ સમાન લિગેન્ડ્સ અષ્ટફલકીય રચનાના એક ત્રિકોણીય ફલકના ખૂણાઓ પર હોય છે,અને મેરિડિઓનલ $(mer)$ સમઘટક,જેમાં ત્રણ સમાન લિગેન્ડ્સ અષ્ટફલકીય રચનાના મધ્યરેખાની આસપાસ ગોઠવાયેલા હોય છે.

(N/A) પ્રકાશીય સમઘટકો એકબીજાના અરીસામાં પ્રતિબિંબ જેવા હોય છે જે એકબીજા પર બંધબેસતા નથી.
$(i)$ $[Cr(C_2O_4)_3]^{3-}$: આ સંકીર્ણ ત્રણ બાયડેન્ટેટ ઓક્ઝેલેટ લિગાન્ડ્સની હાજરીને કારણે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે. તે એનાન્ટિઓમર્સની જોડી (ડેક્સ્ટ્રો અને લેવો સ્વરૂપો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$(ii)$ $[PtCl_2(en)_2]^{2+}$: આ સંકીર્ણનું સીસ-સમઘટક પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે અને તે અરીસામાં પ્રતિબિંબની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ટ્રાન્સ-સમઘટક સમતલની હાજરીને કારણે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
$(iii)$ $[Cr(NH_3)_2Cl_2(en)]^{+}$: આ સંકીર્ણ તેના સીસ-સ્વરૂપમાં પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે,જ્યાં બે $Cl^-$ લિગાન્ડ્સ એકબીજાની નજીક હોય છે,જે કાયરલ ગોઠવણી માટે પરવાનગી આપે છે.

(N/A) $(i)$ $[CoCl_2(en)_2]^+$: આ સંકીર્ણ ભૌમિતિક સમઘટકતા (cis અને trans) દર્શાવે છે. cis-સમઘટક પ્રકાશીય સક્રિય છે (એનાન્શિયોમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે),જ્યારે trans-સમઘટક પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે. કુલ સમઘટકો = $3$ (cis-d,cis-l,trans).
$(ii)$ $[Co(NH_3)Cl(en)_2]^{2+}$: આ સંકીર્ણ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે. trans-સમઘટક પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે. cis-સમઘટક પ્રકાશીય સક્રિય છે અને એનાન્શિયોમર્સની જોડી તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કુલ સમઘટકો = $3$ (cis-d,cis-l,trans).
$(iii)$ $[Co(NH_3)_2Cl_2(en)]^+$: આ સંકીર્ણ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે. કુલ $5$ શક્ય સમઘટકો છે: trans-trans,cis-trans,trans-cis,અને બે પ્રકાશીય સક્રિય cis-cis સમઘટકો (d અને l).

(N/A) $[Pt(NH_3)(Br)(Cl)(Py)]$ એ $[M(abcd)]$ પ્રકારનું સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ છે.
$[M(abcd)]$ પ્રકારના સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ માટે,$3$ શક્ય ભૌમિતિક સમઘટકો છે.
આ સમઘટકો એક લિગાન્ડ (દા.ત.,$NH_3$) ને સ્થિર રાખીને અને તેની સાપેક્ષમાં અન્ય ત્રણ લિગાન્ડ $(Br, Cl, Py)$ ના સ્થાન બદલીને બનાવવામાં આવે છે.
$1$. $NH_3$ એ $Br$ ની વિરુદ્ધ (trans) છે ($Cl$ એ $Py$ ની વિરુદ્ધ છે).
$2$. $NH_3$ એ $Cl$ ની વિરુદ્ધ (trans) છે ($Br$ એ $Py$ ની વિરુદ્ધ છે).
$3$. $NH_3$ એ $Py$ ની વિરુદ્ધ (trans) છે ($Br$ એ $Cl$ ની વિરુદ્ધ છે).
સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણો પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવતા નથી કારણ કે તેઓ સમતલીય છે અને તેમની પાસે સંમિતિનું સમતલ (અણુનું પોતાનું સમતલ) હોય છે. તેથી,આમાંથી કોઈ પણ સમઘટક પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવશે નહીં.

(N/A) $[Cr(NH_3)_6]^{3+}$ માં,$Cr$ એ $+3$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જે $d^3$ ઇલેક્ટ્રોન રચના દર્શાવે છે.
$NH_3$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ બનાવતો લિગેન્ડ છે. $Cr^{3+}$ આયન $d^2sp^3$ સંકરણ અનુભવે છે.
$3d$ કક્ષકોમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,આ સંકીર્ણ અનુચુંબકીય છે.
$[Ni(CN)_4]^{2-}$ માં,$Ni$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે,જે $d^8$ ઇલેક્ટ્રોન રચના દર્શાવે છે.
$CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે જે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે.
યુગ્મીકરણ પછી,$Ni^{2+}$ આયન સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ બનાવવા માટે $dsp^2$ સંકરણ અનુભવે છે.
કોઈ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ન હોવાથી,આ સંકીર્ણ પ્રતિચુંબકીય છે.

(N/A) $[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ માં,$H_{2}O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. તેથી,$Ni^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હાજર હોય છે. આ સંકીર્ણમાં,નીચી ઉર્જા સ્તરના $d$ ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તરમાં ઉત્તેજિત થઈ શકે છે,એટલે કે $d-d$ સંક્રમણની શક્યતા રહેલી છે. તેથી,$[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ રંગીન છે.
$[Ni(CN)_{4}]^{2-}$ માં,બધા ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે કારણ કે $CN^{-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે. તેથી,$[Ni(CN)_{4}]^{2-}$ માં $d-d$ સંક્રમણ શક્ય નથી. તેથી,તે રંગહીન છે.

(B) $(i)$ $[Cr(H_2O)_6]^{3+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $3$ છે.
ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
$(ii)$ $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $4$ છે.
ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$(iii)$ $[Zn(H_2O)_6]^{2+}$ માં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $0$ છે.
તેથી,$[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ નું ચુંબકીય ચાકમાત્રાનું મૂલ્ય સૌથી વધુ છે.

સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ ની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$1$. $K_4[Mn(CN)_6]$ માટે: $Mn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($d^5$ કોન્ફિગરેશન). અવલોકિત $\mu = 2.2 \ BM$ એ $n \approx 1$ ને અનુરૂપ છે. આ સૂચવે છે કે $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે જે ઇલેક્ટ્રોનની જોડી બનાવે છે.
$2$. $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ માટે: $Fe$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($d^6$ કોન્ફિગરેશન). અવલોકિત $\mu = 5.3 \ BM$ એ $n \approx 4$ ને અનુરૂપ છે. આ સૂચવે છે કે $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે અને ઇલેક્ટ્રોનની જોડી બનાવતું નથી.
$3$. $K_2[MnCl_4]$ માટે: $Mn$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે ($d^5$ કોન્ફિગરેશન). અવલોકિત $\mu = 5.9 \ BM$ એ $n \approx 5$ ને અનુરૂપ છે. આ સૂચવે છે કે $Cl^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે અને ઇલેક્ટ્રોનની જોડી બનાવતું નથી.

(N/A) $(i)$ પેરામેગ્નેટિઝમ: જે પદાર્થોમાં એક અથવા વધુ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે,તે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા નિર્બળ રીતે આકર્ષાય છે. આવા પદાર્થો ચુંબકીય ક્ષેત્રની દિશામાં ચુંબકિત થાય છે અને ક્ષેત્ર દૂર કરતા તેમનું ચુંબકત્વ ગુમાવે છે. ઉદાહરણો: $O_2, Cu^{2+}, Fe^{3+}, Cr^{3+}$.
$(ii)$ ડાયામેગ્નેટિઝમ: જે પદાર્થોમાં બધા જ ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત હોય છે (સંપૂર્ણ ભરાયેલી કક્ષકો),તે બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા નિર્બળ રીતે અપાકર્ષાય છે. તેઓ લાગુ પાડેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રની વિરુદ્ધ દિશામાં નિર્બળ રીતે ચુંબકિત થાય છે. ઇલેક્ટ્રોનની યુગ્મિત અવસ્થા તેમની ચુંબકીય ચાકમાત્રાને નાબૂદ કરે છે. ઉદાહરણો: $H_2O, NaCl, C_6H_6$.

(A) બોહ્ર મેગ્નેટોન $(\mu_B)$ એ ઇલેક્ટ્રોનની કક્ષીય અથવા સ્પિન કોણીય વેગમાનને કારણે ઉદ્ભવતા ચુંબકીય મોમેન્ટ સાથે સંબંધિત એક ભૌતિક અચળાંક છે.
તેને $\mu_B = \frac{eh}{4\pi m_e}$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
પ્રાથમિક વિદ્યુતભાર $(e)$, પ્લાન્કનો અચળાંક $(h)$, અને ઇલેક્ટ્રોનનું દળ $(m_e)$ ના મૂલ્યો મૂકતા:
$\mu_B \approx 9.274 \times 10^{-24} \ J \cdot T^{-1}$ (અથવા $A \cdot m^2$, કારણ કે $J \cdot T^{-1} = A \cdot m^2$).
આમ, સાચું મૂલ્ય $9.27 \times 10^{-24} \ A \cdot m^2$ છે.

(N/A) જે સમઘટકોમાં રાસાયણિક સૂત્ર અને રાસાયણિક બંધન સમાન હોય પરંતુ જુદીજુદી અવકાશીય ગોઠવણી ધરાવે તેને અવકાશીય સમઘટકતા કહે છે.
ભૌમિતિક સમઘટકતા:
$ML_4$ પ્રકારના સમતલીય સમચોરસ સંકીર્ણ માટે: આ પ્રકારની સમઘટકતા હિટરોલેપ્ટિક સંકીર્ણમાં લિગેન્ડની ભિન્ન ભિન્ન શક્ય ગોઠવણીને કારણે ઉદ્ભવે છે.
સવર્ગઆંક $4$ ધરાવતા સંયોજનોમાં $[MX_2L_2]$ સૂત્ર ધરાવતા સમચોરસ સંકીર્ણનાં બે લિગેન્ડ $X$ એકબીજાની નજીક હોય ત્યારે સિસ $(cis)$ સમઘટક અને એકબીજાની વિરુદ્ધ હોય ત્યારે ટ્રાન્સ $(trans)$ સમઘટક મળે છે.
$[MABXL]$ પ્રકારના અન્ય સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણમાં પણ ત્રણ સમઘટકો (બે સિસ અને એક ટ્રાન્સ) મળે છે. આ સમઘટકતા સમચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં શક્ય નથી.
$ML_6$ પ્રકારના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ માટે: $[MX_2L_4]$ સૂત્ર ધરાવતા સંકીર્ણમાં બે $X$ લિગેન્ડ સિસ અથવા ટ્રાન્સ ગોઠવણીમાં એકબીજાને અભિવિન્યસ્ત હોય છે.
આ પ્રકારની સમઘટકતા જ્યારે $[MX_2(L-L)_2]$ સૂત્રવાળા સંકીર્ણમાં દ્વિદંતીય લિગેન્ડ $L-L$ (દા.ત.,$en = NH_2CH_2CH_2NH_2$) હાજર હોય છે ત્યારે ઉદ્ભવે છે.
અન્ય પ્રકારની ભૌમિતિક સમઘટકતા $[Ma_3b_3]$ પ્રકારના અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ જેવા કે $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$ માં ઉદ્દભવે છે. જો અષ્ટફલકીય બાજુના પાસપાસેના ખૂણાઓ પર સમાન લિગેન્ડના ત્રણ દાતા પરમાણુ સ્થાન પ્રાપ્ત કરે છે ત્યારે આપણને ફેસિયલ $(fac)$ સમઘટક મળે છે.

(C) આયનીકરણ સમઘટકતા ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે સવર્ગ સંયોજનમાં રહેલ કાઉન્ટર આયન પોતે લિગેન્ડ તરીકે વર્તી શકે અને સવર્ગ ક્ષેત્રમાંથી લિગેન્ડને વિસ્થાપિત કરી શકે.
આયનીકરણ સમઘટકતાનું એક ઉદાહરણ $[Co(NH_3)_5(SO_4)]Br$ અને $[Co(NH_3)_5Br]SO_4$ ની જોડી છે.
પ્રથમ સંયોજનમાં $Br^-$ આયન કાઉન્ટર આયન છે,જ્યારે બીજામાં $SO_4^{2-}$ આયન કાઉન્ટર આયન છે.
તેથી,$A$ અને $B$ બંને આયનીકરણ સમઘટકો દર્શાવે છે.

(N/A) પ્રકાશીય સમઘટકો એવા પ્રતિબિંબ સમઘટકો છે જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત કરી શકાતા નથી. તેમને પ્રતિબિંબ સમઘટકો (enantiomers) કહેવામાં આવે છે.
અણુઓ અથવા આયનો જે એકબીજા પર અધ્યારોપિત કરી શકાતા નથી તેમને કિરાલ (chiral) કહે છે.
પોલારીમીટરમાં ધ્રુવીભૂત પ્રકાશનું ભ્રમણ કઈ દિશામાં કરે છે તેના આધારે બે સ્વરૂપોને દક્ષિણભ્રમણીય $(d)$ (જમણી બાજુ) અને વામભ્રમણીય $(l)$ (ડાબી બાજુ) કહેવામાં આવે છે.
પ્રકાશીય સમઘટકતા દ્વિદંતીય લિગેન્ડ ધરાવતા અષ્ટફલકીય સંકીર્ણોમાં સામાન્ય છે. $[PtCl_{2}(en)_{2}]^{2+}$ પ્રકારના સંકીર્ણમાં,માત્ર સિસ-સમઘટક જ પ્રકાશીય સક્રિયતા દર્શાવે છે.

(N/A) $1$. સવર્ગ સમઘટકતા: આ પ્રકારની સમઘટકતા એવા સવર્ગ સંયોજનોમાં જોવા મળે છે જેમાં ધન અને ઋણ બંને આયનો સંકીર્ણ હોય અને તેમાં અલગ-અલગ ધાતુ આયનો હોય. આ સમઘટકતા ધન અને ઋણ ઘટકો વચ્ચે લિગેન્ડની અદલાબદલીને કારણે ઉદભવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Co(NH_3)_6][Cr(CN)_6]$ અને $[Cr(NH_3)_6][Co(CN)_6]$.
$2$. જળયોજિત (હાઇડ્રેટ) સમઘટકતા: આ આયનીકરણ સમઘટકતાનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જેમાં પાણીના અણુઓ લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે. તે ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે પાણીના અણુઓ સવર્ગ સ્તરની અંદર (લિગેન્ડ તરીકે) અથવા સવર્ગ સ્તરની બહાર (સ્ફટિકીકરણના પાણી તરીકે) હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ (જાંબલી) અને $[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2 cdot H_2O$ (વાદળી-લીલો).

(N/A) $i$. આયનીકરણ સમઘટકતા: આ પ્રકારની સમઘટકતા ત્યારે ઉદ્ભવે છે જ્યારે સંકીર્ણ ક્ષારમાં રહેલો પ્રતિ-આયન પોતે એક સંભવિત લિગેન્ડ હોય અને તે લિગેન્ડને વિસ્થાપિત કરી શકે જે પછી પ્રતિ-આયન બની શકે. આમ,સવર્ગ સ્પીસીઝ અને આયનીકરણ સ્પીયર વચ્ચે લિગેન્ડની આપ-લે થાય છે.
આયનીકરણ સમઘટકતા દર્શાવતા સંયોજનો જલીય દ્રાવણમાં અલગ-અલગ આયનો આપે છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $[Co(NH_3)_5(SO_4)]Br$ અને $[Co(NH_3)_5Br]SO_4$.
$ii$. જલીય સમઘટકતા (સોલ્વેટ સમઘટકતા): આ પ્રકારની સમઘટકતા ત્યાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે જ્યાં પાણી દ્રાવક તરીકે સામેલ હોય. જ્યારે પાણીના અણુઓ સવર્ગ સ્પીયર અને આયનીકરણ સ્પીયર વચ્ચે અદલાબદલી પામે છે,ત્યારે પરિણામી સમઘટકોને જલીય (સોલ્વેટ) સમઘટકો કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$[Cr(H_2O)_6]Cl_3 \Rightarrow \text{જાંબલી}$
$[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2 \cdot H_2O \Rightarrow \text{રાખોડી-લીલો}$
$[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl \cdot 2H_2O \Rightarrow \text{લીલો}$
$iii$. બંધન સમઘટકતા: આ સમઘટકતા એમ્બિડેન્ટેટ લિગેન્ડ ધરાવતા સવર્ગ સંયોજનમાં ઉદ્ભવે છે. એક સરળ ઉદાહરણ થાયોસાયનેટ લિગેન્ડ $(NCS^-)$ ધરાવતા સંકીર્ણો છે જે સલ્ફર અથવા નાઇટ્રોજન દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
ઉદાહરણ તરીકે:
$1$. $[Cr(SCN)(H_2O)_5]^{2+}$ અને $[Cr(NCS)(H_2O)_5]^{2+}$
$2$. $[Co(ONO)(NH_3)_5]^{2+}$ અને $[Co(NO_2)(NH_3)_5]^{2+}$
જોર્ગેનસેને $[Co(NH_3)_5(NO_2)]Cl_2$ સંકીર્ણમાં આવી વર્તણૂક શોધી હતી,જે લાલ સ્વરૂપમાં મેળવવામાં આવે છે,જેમાં નાઇટ્રાઇટ લિગેન્ડ ઓક્સિજન $(-ONO)$ દ્વારા જોડાયેલ છે,અને પીળા સ્વરૂપમાં,જેમાં નાઇટ્રાઇટ લિગેન્ડ નાઇટ્રોજન $(-NO_2)$ દ્વારા જોડાયેલ છે.
$iv$. સવર્ગ સમઘટકતા: આ પ્રકારની સમઘટકતા ધન અને ઋણ આયનીય સ્પીસીઝ વચ્ચે લિગેન્ડની અદલાબદલીથી ઉદ્ભવે છે.

(D) દ્રાવકમિશ્રણ સમઘટકતા (જેને હાઇડ્રેટ સમઘટકતા પણ કહેવાય છે) ત્યારે જોવા મળે છે જ્યારે દ્રાવકનો અણુ (સામાન્ય રીતે પાણી) લિગેન્ડ તરીકે વર્તે છે અથવા સ્ફટિકીકરણના મુક્ત અણુ તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
સંકીર્ણ $CrCl_3 \cdot 6H_2O$ માટે,નીચે મુજબના સમઘટકો અસ્તિત્વ ધરાવે છે:
$1$. $[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ (જાંબલી)
$2$. $[Cr(H_2O)_5Cl]Cl_2 \cdot H_2O$ (વાદળી-લીલો)
$3$. $[Cr(H_2O)_4Cl_2]Cl \cdot 2H_2O$ (ઘેરો લીલો)
આ તમામ સંકીર્ણ ક્ષેત્રની અંદર અને બહાર પાણીના અણુઓની અલગ અલગ ગોઠવણી દર્શાવે છે,તેથી ઉપરના તમામ સાચા ઉદાહરણો છે.

(N/A) પ્રથમ સંક્રાંતિ શ્રેણીના ધાતુના સવર્ગ સંયોજનોની ચુંબકીય માહિતી નીચે મુજબ છે:
$d$-કક્ષકોમાં ત્રણ $e^-$ સુધીના ધાતુ આયનો જેવા કે $Ti^{+3} (d^1)$,$V^{+3} (d^2)$ અને $Cr^{+3} (d^3)$; જેમાં અષ્ટફલકીય આકાર મેળવવાના સંકરણ માટે $4s$ અને $4p$ કક્ષકો સહિત બે ખાલી $d$-કક્ષકો પ્રાપ્ય છે. આ મુક્ત આયનો અને તેમની સવર્ગ સ્પિસીઝની ચુંબકીય વર્તણૂક સમાન છે.
જ્યારે ત્રણ કરતાં વધારે $d$-ઈલેક્ટ્રોન હાજર હોય છે ત્યારે અષ્ટફલકીય સંકરણ માટે $3d$-કક્ષકોનું જરૂરી યુગ્મ સીધે સીધું મળી રહેતું નથી.
જેમ કે $d^4 [Cr^{+2}, Mn^{+3}]$,$d^5 [Mn^{+2}, Fe^{+3}]$,$d^6 [Fe^{+2}, Co^{+3}]$ માં ખાલી $d$-કક્ષકોની એક જોડ માત્ર $3d$-કક્ષકોના ઇલેક્ટ્રોનના યુગ્મીકરણથી પ્રાપ્ય થાય છે,તેથી અનુક્રમે બે,એક અને શૂન્ય અયુગ્મિત $e^-$ બાકી રહે છે.
$d^6$ આયન ધરાવતા સવર્ગ સંયોજનોમાં મહત્તમ ભ્રમણ યુગ્મન જોવા મળે છે. પરંતુ $d^4$ અને $d^5$ આયન ધરાવતી સ્પિસીઝ જેમ કે:
$[Mn(CN)_6]^{-3}$ બે અયુગ્મિત $e^-$ ની ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$[MnCl_6]^{-3}$ ચાર અયુગ્મિત $e^-$ ની ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$[Fe(CN)_6]^{-3}$ એક અયુગ્મિત $e^-$ ની ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$[FeF_6]^{-3}$ પાંચ અયુગ્મિત $e^-$ ની ચુંબકીય ચાકમાત્રા ધરાવે છે.
$[CoF_6]^{-3}$ ચાર અયુગ્મિત $e^-$ સાથે અનુચુંબકીય ગુણધર્મ ધરાવે છે. $[Co(C_2O_4)_3]^{-3}$ પ્રતિચુંબકીય છે.
આ વિસંગતતા હોવાનું કારણ $[Mn(CN)_6]^{-3}, [Fe(CN)_6]^{-3}, [Co(C_2O_4)_3]^{-3}$ એ $d^2sp^3$ સંકરણ સમાવિષ્ટ આંતરકક્ષકીય સંકીર્ણ છે. જેમાં $[Mn(CN)_6]^{-3}$ અને $[Fe(CN)_6]^{-3}$ અનુચુંબકીય છે.
$[MnCl_6]^{-3}, [FeF_6]^{-3}$ અને $[CoF_6]^{-3}$ એ $sp^3d^2$ સંકરણ ધરાવતા બાહ્ય કક્ષકીય સંકીર્ણ છે અને અનુચુંબકીય છે જે અનુક્રમે $4, 5$ અને $4$ અયુગ્મિત $e^-$ ને અનુરૂપ છે.

(B) $1$. $[CoF_6]^{3-}$ માં $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x + 6(-1) = -3$ એટલે કે $x = +3$ છે.
$2$. $Co^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $[Ar] 3d^6$ છે.
$3$. $F^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી તે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
$4$. $3d$ કક્ષકોમાં $4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હાજર છે.
$5$. અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી આ સંકીર્ણ અનુચુંબકીય છે.

(N/A) $[M(AA)_{2}X_{2}]^{n+}$ સંકીર્ણ પ્રકાશીય સક્રિય છે તે દર્શાવે છે કે તે $cis$-સ્વરૂપમાં હોવું જોઈએ,જેમાં સંમિતિનું સમતલ (plane of symmetry) હોતું નથી અને તેથી તે અસમપ્રમાણ (chiral) છે.
ઉદાહરણ તરીકે: $[Co(en)_{2}Cl_{2}]^{+}$ એ પ્રકાશીય સક્રિય સંકીર્ણ છે,જ્યાં $en$ એ ઇથિલિનડાયએમાઇન ($AA$ પ્રકારનો લિગેન્ડ) છે અને $Cl$ એ $X$ પ્રકારનો લિગેન્ડ છે.
આ સંકીર્ણનું $trans$-સમઘટક પ્રકાશીય નિષ્ક્રિય છે કારણ કે તેમાં સંમિતિનું સમતલ હોય છે.

(N/A) બંને સંકીર્ણોમાં $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+3$ છે,જે $d^5$ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના દર્શાવે છે.
$1.$ $[Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}$ માં,$H_{2}O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે. તે $d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી. તેથી,$d^5$ રચના $t_{2g}^3 e_g^2$ તરીકે રહે છે,જેના પરિણામે $n = 5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.92 \ BM$ થાય છે.
$2.$ $[Fe(CN)_{6}]^{3-}$ માં,$CN^{-}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ છે. તે $d$-કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. તેથી,$d^5$ રચના $t_{2g}^5 e_g^0$ બને છે,જેના પરિણામે $n = 1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન મળે છે.
ચુંબકીય મોમેન્ટની ગણતરી $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.74 \ BM$ થાય છે.

(N/A) $[Fe(CN)_6]^{3-}$ માં,$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ લિગેન્ડ હોવાથી તે $3d$ કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે,જેના પરિણામે $d^2sp^3$ સંકરણ થાય છે અને એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n=1)$ રહે છે. તેથી ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.732 \ BM$ થાય છે.
$[Fe(H_2O)_6]^{3+}$ માં,$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5$ છે. $H_2O$ એ નિર્બળ લિગેન્ડ હોવાથી તે $3d$ કક્ષકોમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરી શકતું નથી,જેના પરિણામે $sp^3d^2$ સંકરણ થાય છે અને પાંચ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n=5)$ રહે છે. તેથી ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.916 \ BM$ થાય છે.

(N/A) ચુંબકીય ચાકમાત્રામાં તફાવત નિર્બળ ક્ષેત્ર અને પ્રબળ ક્ષેત્રના લિગેન્ડની હાજરીને કારણે ઉદ્ભવે છે.
જો લિગેન્ડ પ્રબળ હોય,તો બનતો સંકીર્ણ લો-સ્પિન (low spin) પ્રકારનો હોય છે અને જો લિગેન્ડ નિર્બળ હોય,તો બનતો સંકીર્ણ હાઈ-સ્પિન (high spin) પ્રકારનો હોય છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$[CoF_{6}]^{3-}$ અનુચુંબકીય (paramagnetic) છે જ્યારે $[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$ પ્રતિચુંબકીય (diamagnetic) છે.

(N/A) ઊભયદંતી લિગેન્ડ એ એવો લિગેન્ડ છે જે બે જુદા જુદા દાતા પરમાણુઓ ધરાવે છે અને તે પૈકીના કોઈ પણ એક દાતા પરમાણુ દ્વારા મધ્યસ્થ પરમાણુ સાથે જોડાઈ શકે છે.
ઊભયદંતી લિગેન્ડના ઉદાહરણો:
$1. \text{ } SCN^{-} \text{ (થાયોસાયનેટો/આઈસોથાયોસાયનેટો)}$
$2. \text{ } NO_{2}^{-} \text{ (નાઈટ્રો/નાઈટ્રાઈટો)}$
ઊભયદંતી લિગેન્ડ ધરાવતા સંકીર્ણ સંયોજનોમાં લિંકેજ (બંધન) સમઘટકતા જોવા મળે છે.
લિંકેજ સમઘટકતાના ઉદાહરણો:
$(i) \text{ } [Co(NH_{3})_{5}SCN]^{2+} \text{ અને } [Co(NH_{3})_{5}NCS]^{2+}$
$(ii) \text{ } [Fe(H_{2}O)_{5}NO_{2}]^{2+} \text{ અને } [Fe(H_{2}O)_{5}ONO]^{2+}$

(A) સમઘટક '$A$' એ $AgNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સફેદ અવક્ષેપ આપે છે,જે આયનીકરણ ક્ષેત્રમાં $Cl^{-}$ આયનોની હાજરી સૂચવે છે.
$\therefore A = [Co(NH_{3})_{5}(SO_{4})]Cl$
સમઘટક '$B$' એ $BaCl_{2}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,જે આયનીકરણ ક્ષેત્રમાં $SO_{4}^{2-}$ આયનોની હાજરી સૂચવે છે.
$\therefore B = [Co(NH_{3})_{5}Cl](SO_{4})$
$(ii)$ સમઘટકતાનો પ્રકાર આયનીકરણ સમઘટકતા છે.
$(iii)$ $IUPAC$ નામ:
$A$: પેન્ટાએમાઈનસલ્ફેટોકોબાલ્ટ$(III)$ ક્લોરાઈડ
$B$: પેન્ટાએમાઈનક્લોરાઈડોકોબાલ્ટ$(III)$ સલ્ફેટ

(B) $[Ni(NH_3)_2Cl_2]$ એ સમચતુષ્ફલકીય સંકીર્ણ છે,જે ભૌમિતિક કે પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
તે બંધારણીય સમઘટકતા પણ દર્શાવતું નથી.
$[Ni(NH_3)_4(H_2O)_2]^{2+}$ (અષ્ટફલકીય) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$[Pt(NH_3)_2Cl_2]$ (સમતલીય ચોરસ) ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$[Ni(en)_3]^{2+}$ (અષ્ટફલકીય) પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે.

(C) સંકીર્ણ સંયોજનોમાં પ્રકાશિત સક્રિયતા માટે સમમિતિનું તલ (plane of symmetry) અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર (center of inversion) ગેરહાજર હોવું જોઈએ.
$1$. $trans-[Fe(NH_3)_2(CN)_4]^-$ માં સમમિતિનું તલ હોય છે,તેથી તે પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય છે.
$2$. $cis-[Fe(NH_3)_2(CN)_4]^-$ માં પણ સમમિતિનું તલ હોય છે,જે તેને પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય બનાવે છે.
$3$. $cis-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ માં સમમિતિનું તલ અને વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર બંને ગેરહાજર છે,તેથી તે કાઇરલ છે અને પ્રકાશિત સક્રિયતા દર્શાવે છે.
$4$. $trans-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ માં સમમિતિનું તલ હોય છે,તેથી તે પ્રકાશિત નિષ્ક્રિય છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) $[Pt(en)(NO_2)_2]$ સંકીર્ણ એમ્બિડેન્ટેટ લિગાન્ડ $(NO_2^-)$ ધરાવે છે,જે $N$ પરમાણુ અથવા $O$ પરમાણુ દ્વારા જોડાઈ શકે છે.
આ બે $NO_2^-$ લિગાન્ડ્સની સંકલન પદ્ધતિના આધારે લિંકેજ આઈસોમર્સ બનાવે છે:
$I$. $[Pt(en)(NO_2)_2]$ (બંને $NO_2^-$,$N$ દ્વારા જોડાયેલ છે)
$II$. $[Pt(en)(NO_2)(ONO)]$ (એક $NO_2^-$,$N$ દ્વારા અને એક $O$ દ્વારા જોડાયેલ છે)
$III$. $[Pt(en)(ONO)_2]$ (બંને $NO_2^-$,$O$ દ્વારા જોડાયેલ છે)
આમ,કુલ $3$ લિંકેજ આઈસોમર્સ શક્ય છે.

(C) ચુંબકીય મોમેન્ટ (માત્ર સ્પિન) સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \text{ BM}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$[Cr(H_2O)_6]^{2+}$ માટે,$Cr^{2+}$ એ $d^4$ છે. $H_2O$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^3 e_g^1$ છે,જે $n = 4$ આપે છે.
$[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ માટે,$Fe^{2+}$ એ $d^6$ છે. $H_2O$ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગાન્ડ હોવાથી,ઇલેક્ટ્રોન રચના $t_{2g}^4 e_g^2$ છે,જે $n = 4$ આપે છે.
બંને સંકીર્ણોમાં $n = 4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન હોવાથી,તેમની ચુંબકીય મોમેન્ટ સમાન છે.
તેથી,સાચી જોડી $[Cr(H_2O)_6]^{2+}$ અને $[Fe(H_2O)_6]^{2+}$ છે.

(D) $trans-[Co(en)_2Cl_2]^+$ $(A)$ સમઘટક સમતલ સંમિતિ ધરાવે છે,જે તેને અકાયરલ બનાવે છે અને તેથી તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય છે.
તેનાથી વિપરીત,$cis-[Co(en)_2Cl_2]^+$ $(B)$ સમઘટકમાં સમતલ સંમિતિ અને વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોતું નથી,જે તેને કાયરલ અને પ્રકાશીય રીતે સક્રિય બનાવે છે.
આમ,$(A)$ પ્રકાશીય રીતે સક્રિય હોઈ શકતું નથી,પરંતુ $(B)$ પ્રકાશીય રીતે સક્રિય હોઈ શકે છે.

(B) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu$ એ સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \, BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$\mu = 5.9 \, BM$ માટે,$\sqrt{n(n+2)} \approx 5.9$ થાય,જેનો અર્થ છે કે $n = 5$.
$[MnBr_4]^{2-}$ માં,$Mn$ નો ઓક્સિડેશન આંક $+2$ છે. $Mn^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5$ છે.
$Br^-$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ હોવાથી,તે $3d$ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરતું નથી.
આમ,$Mn^{2+}$ પાસે $5$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે $(n=5)$.
તેથી,$\mu = \sqrt{5(5+2)} = \sqrt{35} \approx 5.9 \, BM$.

(A) $[Cr(H_2O)_4Cl_2]^+$ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે કારણ કે તે $MA_4B_2$ પ્રકારનું સવર્ગ સંયોજન છે જેમાં બે સમાન લિગેન્ડના સમૂહ છે,ચાર $H_2O$ અને બે $Cl^-$.
તેથી,શક્ય ભૌમિતિક સમઘટકો આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ છે.
આમ,સાચો વિકલ્પ $(A)$ છે.

(A) જો સંકીર્ણ પાસે સમપ્રમાણતાનું સમતલ અથવા વ્યસ્તતાનું કેન્દ્ર હોય,તો તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે.
$1$. $[RhCl(CO)(PPh_3)(NH_3)]$ એ સમતલીય ચોરસ (square planar) સંકીર્ણ છે. તમામ સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણો પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય હોય છે કારણ કે તેમની પાસે સમપ્રમાણતાનું સમતલ હોય છે.
$2$. $[Fe(C_2O_4)_3]^{3-}$ એ અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે જે પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
$3$. $[Fe(en)_2Cl_2]$ ના સમઘટકો શક્ય છે,જેમાંથી cis-સમઘટક પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે.
$4$. $[Pd(en)_2Cl_2]$ પણ સમતલીય ચોરસ છે,પરંતુ $[RhCl(CO)(PPh_3)(NH_3)]$ એ પ્રકાશીય નિષ્ક્રિયતા માટેનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(A) $25$ પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતા દ્વિસંયોજક ધાતુ આયન $(Mn^{2 })$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^5 4s^0$ છે.
અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ $5$ છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu)$ નીચેના સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે:
$\mu = \sqrt{n(n 2)} \ BM$
$n = 5$ મૂકતા:
$\mu = \sqrt{5(5 2)} = \sqrt{35} \ BM \approx 5.92 \ BM$.

(A) $1$. સમતલીય ચોરસ સંકીર્ણ $trans-[NiBr_{2}(PPh_{3})_{2}]$ માટે,બે સમાન લિગેન્ડ્સ ($Br$ અથવા $PPh_{3}$) એકબીજાની વિરુદ્ધ ($180^{\circ}$ ના ખૂણે) હોવા જોઈએ. વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ રચનામાં,$Br$ પરમાણુઓ એકબીજાની વિરુદ્ધ (trans) છે અને $PPh_{3}$ જૂથો પણ એકબીજાની વિરુદ્ધ છે.
$2$. અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ $meridional-[Co(NH_{3})_{3}(NO_{2})_{3}]$ માટે,ત્રણ સમાન લિગેન્ડ્સ એક જ સમતલમાં (મેરિડિયન પર) હોવા જોઈએ. વિકલ્પ $A$ માં દર્શાવેલ રચનામાં,ત્રણેય $NH_{3}$ લિગેન્ડ્સ મેરિડિયન ગોઠવણીમાં છે અને ત્રણેય $NO_{2}$ લિગેન્ડ્સ પણ મેરિડિયન ગોઠવણીમાં છે.
$3$. તેથી,વિકલ્પ $A$ માંની રચના નિકલ સંકીર્ણના trans-આઈસોમર અને કોબાલ્ટ સંકીર્ણના meridional-આઈસોમર બંનેને યોગ્ય રીતે રજૂ કરે છે.

(A) સંકીર્ણ $K_3[Cr(C_2O_4)_3]$ માં,ઓક્ઝેલેટ આયન $(C_2O_4^{2-})$ નો વીજભાર $-2$ છે.
ધારો કે $Cr$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$3(+1) + x + 3(-2) = 0$
$3 + x - 6 = 0$
$x = +3$.
$Cr$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $24$ છે,અને તેની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^5 4s^1$ છે.
$Cr^{3+}$ માટે,ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^3$ છે.
આમ,$3d$ કક્ષકોમાં $3$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.

(A) સાચી જોડ નીચે મુજબ છે:
$1$. $[Co(NH_3)_6][Cr(CN)_6]$ સવર્ગ સમઘટકતા દર્શાવે છે કારણ કે ધન આયન અને ઋણ આયન બંને સંકીર્ણ આયનો છે.
$2$. $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$ બંધન સમઘટકતા દર્શાવે છે કારણ કે તેમાં ઉભયદંતી લિગેન્ડ $NO_2^-$ હાજર છે.
$3$. $[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ દ્રાવક (હાઇડ્રેટ) સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$4$. $cis-[CrCl_2(ox)_2]^{3-}$ પ્રકાશીય સમઘટકતા દર્શાવે છે કારણ કે $cis$ સમઘટક સમતલ ધરાવતું નથી.
આમ,સાચો ક્રમ $(a)-(iii), (b)-(i), (c)-(ii), (d)-(iv)$ છે.

(B) $(i)$ $[FeCl_{4}]^{2-}$: $Fe^{2+}$ એ ટેટ્રાહેડ્રલ ક્ષેત્રમાં $d^{6}$ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $e^{3} t_{2}^{3}$ છે,તેથી $n = 4$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. $\mu = \sqrt{4(4+2)} = \sqrt{24} \approx 4.90 \ BM$.
$(ii)$ $[Co(C_{2}O_{4})_{3}]^{3-}$: $Co^{3+}$ એ ઓક્ટાહેડ્રલ ક્ષેત્રમાં $d^{6}$ છે,જેમાં પ્રબળ લિગાન્ડ છે. ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $t_{2g}^{6} e_{g}^{0}$ છે,તેથી $n = 0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. $\mu = 0 \ BM$.
$(iii)$ $MnO_{4}^{2-}$: $Mn$ એ $+6$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે. $Mn^{6+}$ એ $3d^{1}$ છે. $n = 1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.

(A) સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $(\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.)$ નક્કી કરવા માટે,આપણે દરેક સંકીર્ણ માટે અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ શોધીએ છીએ:
$(i)$ $[FeF_{6}]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^{5}$ છે. $F^{-}$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(WFL)$ છે,તેથી ઇલેક્ટ્રોન અયુગ્મિત રહે છે. $n = 5$,$\mu = \sqrt{35} \ B.M.$
$(ii)$ $[Co(NH_{3})_{6}]^{3+}$: $Co^{3+}$ એ $3d^{6}$ છે. $NH_{3}$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ $(SFL)$ છે,જે યુગ્મીકરણ પ્રેરે છે. $n = 0$,$\mu = 0 \ B.M.$
$(iii)$ $[NiCl_{4}]^{2-}$: $Ni^{2+}$ એ $3d^{8}$ છે. $Cl^{-}$ એ $WFL$ છે. ચતુષ્ફલકીય ભૂમિતિમાં,$n = 2$,$\mu = \sqrt{8} \ B.M.$
$(iv)$ $[Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$: $Cu^{2+}$ એ $3d^{9}$ છે. $n = 1$,$\mu = \sqrt{3} \ B.M.$
મૂલ્યોની સરખામણી કરતા: $\sqrt{35} > \sqrt{8} > \sqrt{3} > 0$,જે $i > iii > iv > ii$ ક્રમ દર્શાવે છે.

(A) તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક $Z = 29$ છે,જે કોપર $(Cu)$ છે.
$Cu$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ છે.
દ્વિસંયોજક આયન $Cu^{2+}$ માટે,ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar] 3d^9$ છે.
$3d$ કક્ષકમાં $9$ ઇલેક્ટ્રોન છે,જેનો અર્થ છે કે તેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટનું સૂત્ર $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે.
$n = 1$ મૂકતા: $\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$.
$1.73$ ને નજીકના પૂર્ણાંકમાં ફેરવતા જવાબ $2 \ BM$ મળે છે.

(D) સંકીર્ણ $[Co(ox)_2(Br)(NH_3)]^{2-}$ એ $[M(AA)_2ab]$ પ્રકારનું છે,જ્યાં $M = Co^{3+}$,$AA = ox^{2-}$,$a = Br^-$,અને $b = NH_3$ છે.
$1$. $[M(AA)_2ab]$ પ્રકારના સંકીર્ણ માટે બે ભૌમિતિક સમઘટકો શક્ય છે: $cis$ અને $trans$.
$2$. $trans$ સમઘટક સમતલ ધરાવે છે અને તે પ્રકાશીય રીતે નિષ્ક્રિય (achiral) છે.
$3$. $cis$ સમઘટક પ્રકાશીય રીતે સક્રિય છે અને તે બે પ્રતિબિંબીરૂપો ($d$ અને $l$ સ્વરૂપો) તરીકે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
$4$. તેથી,કુલ સ્ટીરિયોઆઈસોમર્સની સંખ્યા $1$ $(trans)$ $+ 2$ ($cis$ પ્રતિબિંબીરૂપો) $= 3$ થાય છે.

(B) $1$. $[CoCl_2(en)_2]$ એ $cis$ અને $trans$ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
$2$. $[Co(CN)_5(NC)]^{3-}$ એ $[MA_5B]$ પ્રકારનો અષ્ટફલકીય સંકીર્ણ છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવતું નથી.
$3$. $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$ એ $fac$ અને $mer$ સમઘટકતા દર્શાવે છે,જે ભૌમિતિક સમઘટકતાના પ્રકારો છે.
$4$. $[Co(NH_3)_4Cl_2]^+$ એ $cis$ અને $trans$ ભૌમિતિક સમઘટકતા દર્શાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(A) $[Cr(C_{2}O_{4})_{3}]^{3-}$ સંકીર્ણ ત્રણ દ્વિદંતીય ઓક્ઝેલેટ લિગેન્ડ $(C_{2}O_{4}^{2-})$ ધરાવે છે.
તે અષ્ટફલકીય ભૂમિતિ બનાવે છે.
આ સંકીર્ણ બે અપરિવર્તનીય અરીસાની પ્રતિબિંબ જેવું અસ્તિત્વ ધરાવે છે,જે એકબીજાના પ્રતિબિંબી સમઘટકો (enantiomers) છે.
તેથી,પ્રકાશીય સમઘટકોની સંખ્યા $2$ છે.

(D) $[Fe(CO)_4(C_2O_4)]^+$ સંકીર્ણમાં,ધારો કે $Fe$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 4(0) + (-2) = +1$
$x = +3$
$Fe^{3+}$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $3d^5$ છે.
$CO$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે અને $C_2O_4^{2-}$ (ઓક્ઝેલેટ) એ કિલેટિંગ લિગેન્ડ છે.
પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડની હાજરીમાં,$d$-ઇલેક્ટ્રોન યુગ્મિત થાય છે.
$Fe^{3+}$ $(3d^5)$ માટે,યુગ્મીકરણને કારણે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન $(n = 1)$ મળે છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$\mu = \sqrt{1(1+2)} \ BM = \sqrt{3} \ BM \approx 1.73 \ BM$.

(D) ચુંબકીય મોમેન્ટ શોધવા માટે,આપણે દરેક સંકીર્ણ સંયોજનમાં અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા $(n)$ ગણીએ છીએ:
$a. [Fe(CN)_{6}]^{3-}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^{5}$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. $n=1$,$\mu = 1.73 \ BM$.
$b. [Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}$: $Fe^{3+}$ એ $3d^{5}$ છે. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n=5$,$\mu = 5.92 \ BM$.
$c. [Fe(CN)_{6}]^{4-}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^{6}$ છે. $CN^-$ એ પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,જે ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ કરે છે. $n=0$,$\mu = 0 \ BM$.
$d. [Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+}$: $Fe^{2+}$ એ $3d^{6}$ છે. $H_2O$ એ નિર્બળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડ છે,યુગ્મીકરણ થતું નથી. $n=4$,$\mu = 4.90 \ BM$.
આ મૂલ્યોને જોડતા: $a-iv, b-i, c-ii, d-iii$.

(C) કોઓર્ડિનેશન સંકીર્ણોમાં રંગની તીવ્રતા $d-d$ સંક્રમણની સંભાવના સાથે સંબંધિત છે. જે સંકીર્ણોમાં સંમિતિનું કેન્દ્ર હોતું નથી (જેમ કે ટેટ્રાહેડ્રલ સંકીર્ણો),તેઓ સેન્ટ્રોસિમેટ્રિક સંકીર્ણો (જેમ કે ઓક્ટાહેડ્રલ અથવા સ્ક્વેર પ્લેનર) ની સરખામણીમાં વધુ તીવ્ર રંગ દર્શાવે છે કારણ કે તેમાં લેપોર્ટ સિલેક્શન રૂલનું ઉલ્લંઘન થાય છે.
આપેલ સંકીર્ણો: $[NiCl_{4}]^{2-}$ (ટેટ્રાહેડ્રલ),$[Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+}$ (ઓક્ટાહેડ્રલ),અને $[Ni(CN)_{4}]^{2-}$ (સ્ક્વેર પ્લેનર).
તેથી,તીવ્રતાનો ક્રમ: $[NiCl_{4}]^{2-} > [Ni(H_{2}O)_{6}]^{2+} > [Ni(CN)_{4}]^{2-}$ છે.

(B) સંકીર્ણ $[Co(CN)_6]^{4-}$ માટે,ધારો કે $Co$ નો ઓક્સિડેશન આંક $x$ છે.
$x + 6 \times (-1) = -4 \implies x = +2$.
$Co^{2+}$ $(Z=27)$ ની ઇલેક્ટ્રોન રચના $[Ar] 3d^7$ છે.
$CN^-$ જેવા પ્રબળ ક્ષેત્ર લિગેન્ડની હાજરીમાં,$3d$ કક્ષકના ઇલેક્ટ્રોનનું યુગ્મીકરણ થાય છે.
$3d^7$ માટે,ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી $t_{2g}^6 e_g^1$ થાય છે,જે $n = 1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે.
સ્પિન-ઓન્લી ચુંબકીય મોમેન્ટ $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$n=1$ મૂકતા,$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ BM$ મળે છે.
સૌથી નજીકનું પૂર્ણાંક મૂલ્ય $2 \ BM$ છે.

(A) ચુંબકીય ચાકમાત્રા $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM$ દ્વારા આપવામાં આવે છે,જ્યાં $n$ એ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા છે. $1.73 \ BM$ માટે $n = 1$ હોવું જોઈએ.
$(1)$ $CuI$: $CuI$ માં $Cu$ એ $+1$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે. $Cu^{+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar]3d^{10}$ છે,જેમાં $0$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,$\mu = 0 \ BM$.
$(2)$ $\left[Cu(NH_{3})_{4}\right]Cl_{2}$: અહીં $Cu$ એ $+2$ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં છે. $Cu^{2+}$ ની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના $[Ar]3d^{9}$ છે,જેમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,$\mu = 1.73 \ BM$.
$(3)$ $O_{2}^{+}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $15$. આમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,$\mu = 1.73 \ BM$.
$(4)$ $O_{2}^{-}$: કુલ ઇલેક્ટ્રોન = $17$. આમાં $1$ અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન છે. તેથી,$\mu = 1.73 \ BM$.
તેથી,$CuI$ ની ચુંબકીય ચાકમાત્રા $1.73 \ BM$ નથી.