Organometallic Compounds MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Organometallic Compounds - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

अवधारणा:

हाइड्राइड स्रोतों के साथ धातु कार्बोनिल संकुल की अभिक्रियाशीलता

• Cr(CO)₆ जैसे संक्रमण धातु कार्बोनिल, NaBH₄ जैसे नाभिकरागी के साथ प्रतिस्थापन और अपचयन अभिक्रियाएँ कर सकते हैं।
• NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता के रूप में कार्य करता है, एक CO लिगैंड को प्रतिस्थापित करता है और [Cr(CO)₅H]^- जैसे धातु-हाइड्राइड संकुल बनाता है।
• यह हाइड्राइड संकुल (A) इलेक्ट्रॉन-समृद्ध है और अन्य धातु कार्बोनिलों के प्रति नाभिकरागी या लुईस क्षारक के रूप में कार्य कर सकता है।
• H₂ का ऑक्सीकारक योग भी 16-इलेक्ट्रॉन हाइड्राइड संकुल पर हो सकता है जिससे ब्रिजिंग या टर्मिनल डाइहाइड्रोजन स्पीशीज बनती हैं।

व्याख्या:

• चरण 1: Cr(CO)₆ की NaBH₄ के साथ अभिक्रिया
  • BH₄^- से एक हाइड्राइड द्वारा एक CO को प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे प्राप्त होता है: A = [Cr(CO)₅H]^-
• चरण 2: यौगिक A एक अन्य Cr(CO)₆ अणु के साथ अभिक्रिया करता है।
  • हाइड्राइड CO हानि के साथ दोनों Cr केंद्रों को जोड़ता है, जिससे बनता है: B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-
• चरण 3: यौगिक A, BH₃ के साथ अभिक्रिया करता है।
  • BH₃, Cr-H से हाइड्राइड को स्वीकार करता है जिससे Cr-BH₄ आबंध बनता है: C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

चरण 1: यौगिक A का निर्माण

Cr(CO)₆, NaBH₄ के साथ अभिक्रिया करता है। NaBH₄ एक हाइड्राइड दाता है और एक CO लिगैंड को एक हाइड्राइड (H^-) से प्रतिस्थापित करता है, जिससे बनता है:

Cr(CO)₆ + NaBH₄ → [Cr(CO)₅H]^- + CO + Na⁺

यौगिक A = [Cr(CO)₅H]^-

चरण 2: यौगिक B का निर्माण

यौगिक A, Cr(CO)₆ के एक अन्य अणु के साथ अभिक्रिया करता है। हाइड्राइड दो क्रोमियम केंद्रों को जोड़ता है, और एक CO लिगैंड मुक्त होता है:

[Cr(CO)₅H]^- + Cr(CO)₆ → [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^- + CO

यौगिक B = [(CO)₅Cr-H-Cr(CO)₅]^-

चरण 3: यौगिक C का निर्माण

यौगिक A, BH₃ के साथ भी अभिक्रिया करता है, जिसमें हाइड्राइड BH₃ में स्थानांतरित होता है, जिससे एक CO लिगैंड के ह्रास के साथ Cr-BH₄ इकाई बनती है:

[Cr(CO)₅H]^- + BH₃ → [Cr(CO)₄BH₄]^- + CO

यौगिक C = [Cr(CO)₄BH₄]^-

• यह विकल्प 2 में दिए गए स्पीशीज से बिलकुल मेल खाता है।

इसलिए, सही उत्तर: विकल्प 2 है।

अवधारणा:

बहुपरमाणुक संकुलों में धातु-धातु (M-M) आबंध क्रम और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

• बहुपरमाणुक संकुलों में M-M आबंध क्रम को आणविक कक्षक (MO) सिद्धांत का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है जहाँ आबंधन और प्रतिबंधन धातु-धातु कक्षकों को धातु केंद्रों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं और लिगैंड योगदानों के आधार पर इलेक्ट्रॉनों से भरा जाता है।
• प्रयुक्त विशिष्ट कक्षक क्रम: σ_g, π_u, δ_g, δ_u*, π_u*, σ_g*
• आबंध क्रम = (आबंधन इलेक्ट्रॉनों की संख्या - प्रतिआबंधन इलेक्ट्रॉनों की संख्या)/2
• इलेक्ट्रॉन गणना को ऑक्सीकरण अवस्था और लिगैंड द्वारा दान किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या और संकुल पर आवेशों के लिए समायोजित किया जाता है।

व्याख्या:

• संकुल a: MO भरने और आबंध क्रम = 3 के आधार पर → विन्यास iii से मेल खाता है: σ²π⁴δ² → आबंध क्रम = (2+4+2)/2 = 4. विन्यास i (σ²π⁴) होना चाहिए, जिससे आबंध क्रम = 3 मिले। इस प्रकार, a → i → p
• संकुल b: उच्च ऑक्सीकरण अवस्था, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन → विन्यास iii (σ²π⁴δ²δ*¹) → कुल आबंधन इलेक्ट्रॉन = 9 → आबंध क्रम = (2+4+2-1)/2 = 3.5 → b → i → p
• संकुल c: सबसे अधिक अपचयित → इलेक्ट्रॉनों की उच्चतम संख्या → विन्यास ii (σ²π⁴δ²δ*²) → आबंध क्रम = (2+4+2-2)/2 = 3 → गलत! विन्यास ii तभी सही होगा जब BO = 4 (δ* नहीं)। इसलिए सही: c → ii → q

इस प्रकार, सही मिलान है:

• a → iii → q
• b → I → p
• c → ii → q

सही विकल्प: विकल्प 1 है।

अवधारणा:

अकार्बनिक रसायन में CO विस्थापन और डाइहाइड्रोजन संकुल का निर्माण

• Mo(CO)₆ जैसे धातु कार्बोनिल, तटस्थ लिगैंड जैसे ट्राइएल्काइलफॉस्फीन (PR₃) के साथ प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ करते हैं।
• यह अभिक्रिया CO लिगैंड के चरणबद्ध विस्थापन और मिश्रित-लिगैंड संकुल जैसे [Mo(CO)ₓ(PR₃)ᵧ] के निर्माण की ओर ले जाती है।
• इस प्रकार के संकुल H₂ के साथ आगे अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन संकुल बना सकते हैं, जिसमें H₂ धातु केंद्र से η²- (साइड-ऑन) फैशन में बंधता है।

व्याख्या:

Mo(CO)₆ + 2 PPr₃ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂]
[Mo(CO)₃(PPr₃)₂] + H₂ → [Mo(CO)₃(PPr₃)₂(η²-H₂)]

• प्रारंभिक संकुल: Mo(CO)₆
• P(i-Pr)₃ के साथ अभिक्रिया करने पर, कुछ CO लिगैंड विस्थापित हो जाते हैं। एक स्थिर विन्यास है:
  • यौगिक A = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂]
  • 3 CO + 2 बड़े फॉस्फीन = 18-इलेक्ट्रॉन संकुल
• H₂ के जुड़ने पर, संकुल ऑक्सीडेटिव योग के बिना, η²-मोड (साइड-ऑन) में H₂ को बांध सकता है:
  • यौगिक B = [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)]
• यह विकल्प 2 में दिए गए युग्म से मेल खाता है।

सही उत्तर [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂] और [Mo(CO)₃(P(i-Pr)₃)₂(η²-H₂)] है।

Sn मॉसबॉयर स्पेक्ट्रा में आइसोमर शिफ्ट की व्याख्या:

मॉसबॉयर स्पेक्ट्रोस्कोपी में आइसोमर शिफ्ट नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व से संबंधित है। सामान्य नियम है:

• इलेक्ट्रॉन दाता लिगैंड केंद्रीय धातु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं और उच्च आइसोमर शिफ्ट का कारण बनते हैं।
• इलेक्ट्रॉन ग्राही लिगैंड केंद्रीय धातु से इलेक्ट्रॉन घनत्व को वापस लेते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कम आइसोमर शिफ्ट होता है।

यौगिकों का विश्लेषण:

• यौगिक W: इसमें CO₅ और P⁻ लिगैंड होते हैं। फॉस्फीन (P⁻) एक इलेक्ट्रॉन दाता है, जो टिन (Sn) केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है। इसके परिणामस्वरूप उच्च आइसोमर शिफ्ट होता है।
• यौगिक Y: इसमें Cl⁻ (क्लोरीन) होता है, जो एक इलेक्ट्रॉन-प्रतिरोधी लिगैंड है। यह टिन (Sn) केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को कम करता है, जिससे W की तुलना में कम आइसोमर शिफ्ट होता है।
• यौगिक Z: Y के समान, W की तुलना में कम आइसोमर शिफ्ट के साथ।

इसलिए, सही विकल्प W > Y है।

अवधारणा:

कार्बोनिल संकुलों की IR आवृत्तियाँ और इलेक्ट्रॉन दान

• CO प्रसार आवृत्तियाँ (ν_CO) धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन घनत्व के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं।
• अधिक इलेक्ट्रॉन-दाता लिगैंड (जैसे Cp* = C₅Me₅) धातु → CO बैकबॉन्डिंग को बढ़ाते हैं, जो ν_CO को कम करता है।
• कम इलेक्ट्रॉन-दाता लिगैंड उच्च ν_CO में परिणाम देते हैं।
• CO प्रसार आवृत्ति का क्रम (उच्च से निम्न): CpCp* > Cp₂ > Cp*₂

व्याख्या:

1. a. Cp₂Ti(CO)₂:
   • दो Cp (C₅H₅) लिगैंड हैं → मध्यम दाता शक्ति
   • → ii. 1956 और 1875 cm⁻¹ से मेल खाता है
2. b. CpCp*Ti(CO)₂:
   • एक Cp, एक Cp* → Cp₂ से अधिक मजबूत दान, लेकिन Cp*₂ से कम
   • → iii. 1930 और 1850 cm⁻¹ से मेल खाता है
3. c. Cp*₂Ti(CO)₂:
   • दो Cp* लिगैंड → सबसे मजबूत दान, उच्चतम बैकबॉन्डिंग → सबसे कम ν_CO
   • → i. 1979 और 1897 cm⁻¹ से मेल खाता है

• a - ii → Cp₂Ti(CO)₂ → 1956 और 1875 cm⁻¹
• b - iii → CpCp*Ti(CO)₂ → 1930 और 1850 cm⁻¹
• c - i → Cp*₂Ti(CO)₂ → 1979 और 1897 cm⁻¹

इसलिए, सही उत्तर: विकल्प 4 ✅ है।

अवधारणा:

दिया गया कार्ब-धात्विक यौगिक कार्बीन का प्रकार है। कार्बीन दो प्रकार के होते हैं:

1. फिशर कार्बीन; (CO)₅M=C(OMe)R
2. श्रॉक कार्बीन; L_nM=C

इसलिए दिया गया कार्ब-धात्विक यौगिक फिशर कार्बीन का एक प्रकार है

व्याख्या:

• फिशर कार्बीन एकल और इलेक्ट्रोफिलिक प्रकृति का होता है।
• यह आम तौर पर 18e^- नियम का पालन करता है
• यह दो इलेक्ट्रॉन दाता है।
• श्रॉक कार्बीन की तुलना में धातु निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद होती है।
• धातु इलेक्ट्रॉन समृद्ध है और इसलिए कार्बीन इलेक्ट्रॉन हीन है।

• कार्बीन कार्बन में कम से कम एक Z प्रकार का समूह (OR, SH, SR, NH₂) होना चाहिए।
• फिशर कार्बीन की वास्तविक संरचना उपरोक्त दो अनुनाद संरचनाओं के बीच होती है और आंशिक द्विबंध होता है।
• इस अनुनाद संरचना के कारण, धातु और कार्बीन कार्बन में घूर्णन अवरोध कम होता है क्योंकि कोई पूर्ण द्विआबंध मौजूद नहीं होता है।
• उपरोक्त व्याख्या से यह स्पष्ट है कि फिशर कार्बीन दो इलेक्ट्रॉन दाता है, इसलिए कथन A सही है।
• हालांकि कथन B गलत है क्योंकि यह इलेक्ट्रोफिलिक है और द्विआबंध में घूर्णन अवरोध कम है इसलिए कथन C भी सही है।

निष्कर्ष:

इसलिए, सही कथन A और C हैं और इसलिए सही उत्तर विकल्प 3 है।

संप्रत्यय:

→ दिए गए समूह उच्च कार्बोनिल समूह हैं।

उच्च कार्बोनिल समूह उन यौगिकों को संदर्भित करते हैं जिनमें एक केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़े कई कार्बोनिल (CO) क्रियात्मक समूह होते हैं।

→ इन संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए हमें पहले कंकाल इलेक्ट्रॉनों की गणना करने की आवश्यकता है।

S = \(\frac{12 × N - TVE}{2}\)

जहाँ N = समूह में उपस्थित धातुओं की संख्या।

TVE = कुल संयोजकता इलेक्ट्रॉन

[N+1] क्लोसो प्रकार है

[N+2] निडो प्रकार है

[N+3] अराक्नो प्रकार है

[N+4] हाइपो प्रकार है

व्याख्या:

→ [Fe5(CO)14N]−

Fe में 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं, CO 2 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, N में 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन + ऋणात्मक आवेश के लिए 1 होता है

TVE = 8 x 5 + 14 x 2 + 5 + 1 = 74 इलेक्ट्रॉन

S = \(\frac{12 × N - TVE}{2}\)

S = \(\frac{12 \times 5 - 74}{2} = 7\)

इस संरचना में उपस्थित धातुओं की संख्या 5 है, लेकिन S 7 है, इस प्रकार, यह N+2 प्रकार अर्थात, निडो है

→ [Co6(CO)13N]−

Co में 9 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं, CO 2 इलेक्ट्रॉन योगदान करता है, N में 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन + ऋणात्मक आवेश के लिए 1 होता है

TVE = 9 x 6 + 13 x 2 + 5 + 1 = 86 इलेक्ट्रॉन

S = \(\frac{12 × N - TVE}{2}\)

S = \(\frac{12 \times 6 - 86}{2} = 7\)

इस संरचना में उपस्थित धातुओं की संख्या 6 है, लेकिन S 7 है, इस प्रकार, यह N+1 प्रकार अर्थात, क्लोसो है।

निष्कर्ष:
सही उत्तर निडो-, क्लोसो- है।

अवधारणा:

• ऐज़ुलिन एक द्विचक्रीय कार्बनिक तंत्र है। इसमें साइक्लोहेप्टाट्राइईन और साइक्लोपेंटैडाइईन वलय होते हैं।
• sp² संकरित कार्बनों के साथ 10 पाई-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इसे सुगंधित बनाती है और इस प्रकार फ्रीडेल-क्राफ्ट्स प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ दर्शाता है।
• ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक 18e^- नियमों का पालन करते हैं। 18 संयोजकता e^- वाले धातु केंद्र को स्थायी माना जाता है।
• सुगंधित तंत्र आमतौर पर स्थिर तंत्र के लिए इलेक्ट्रॉन आवश्यकता के आधार पर अपनी हैप्टिसिटी बदल सकते हैं।

व्याख्या:

मान लीजिये, साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः x और y है।

प्रत्येक CO द्वारा इलेक्ट्रॉन का योगदान = 2

Fe के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 8

Mo के संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 6

अन्य धातु द्वारा साझा किए गए इलेक्ट्रॉन = 1

(a) Fe युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Fe₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 4 +1 + x = 18

                          x = 5

Fe₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

        8 + 6 +1 + y = 18

                          y = 3

वलयों की हैप्टिसिटी क्रमशः साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए 5 और 3 होनी चाहिए।

(a) Mo युक्त ऐज़ुलिन आधारित तंत्र की हैप्टिसिटी की गणना:

Mo₁ पर 18 e^- नियम लागू करना:

​       6 + 6 + 1 + x = 18

                           x = 5

Mo₂ पर 18 e^- नियम लागू करना:

          6 + 6 + 1 + y =18

                             y = 5

इसलिए, दोनों साइक्लोपेंटैडाइईन और साइक्लोहेप्टाट्राइईन के लिए वलयों की हैप्टिसिटी 5 होनी चाहिए।

निष्कर्ष:

ऐज़ुलिन की सही हैप्टिसिटी दर्शाने वाले संरचनाओं का समूह है:

​

सही उत्तर 1, 2, 1 है।

संप्रत्यय:-

• क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत (CFT): CFT एक मॉडल है जो आसपास के आवेश वितरण (लिगैंड) द्वारा उत्पन्न स्थिर विद्युत क्षेत्र के कारण इलेक्ट्रॉन कक्षक अवस्थाओं (आमतौर पर d या f कक्षक) के अपभ्रंश का वर्णन करता है। यह आपको संकुल की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को समझने में मदद कर सकता है।
• आणविक कक्षक सिद्धांत (MOT): यह सिद्धांत आणविक संरचना निर्धारित करने की एक विधि प्रदान करता है जिसमें इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच व्यक्तिगत बंधों को नहीं सौंपा जाता है, बल्कि पूरे अणु में नाभिक के प्रभाव में गति करने के रूप में माना जाता है। यह बंधन निर्माण में एक विस्तृत अंतर्दृष्टि देता है और संभावित रूप से संकुल में बंधन के प्रकारों की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।
• धातु-धातु बहु बंधन: यह अवधारणा आपको समझने में मदद कर सकती है कि धातु-धातु बहु बंधन कब और क्यों बनते हैं। यह संक्रमण धातुओं, जैसे Mo के साथ काम करते समय विशेष रूप से उपयोगी है। उदाहरण के लिए, यदि आप जानते हैं कि धातु परमाणु में बंधन के लिए उपलब्ध d-कक्षक हैं, और परिस्थितियाँ अनुकूल हैं, तो आप बहु बंध (σ, π, δ) की संभावना की भविष्यवाणी कर सकते हैं।

व्याख्या:-

• कई अन्य संक्रमण धातु कार्बोक्सिलेट कॉम्प्लेक्स की तरह, [Mo2(CH3CO2)4] एक चीनी लालटेन संरचना को अपनाता है।
• Mo₂(CH₃CO₂)₄ में प्रत्येक Mo(II) केंद्र में चार d संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं।
• ये आठ d-इलेक्ट्रॉन एक σ, दो π बंधन और एक δ बंधन बनाते हैं, जो σ²π⁴δ² का एक बंधन इलेक्ट्रॉन विन्यास बनाते हैं।
• ये प्रत्येक बंधन d कक्षकों के जोड़ों के अतिव्यापी द्वारा बनते हैं।[4] चार एसीटेट समूह दो धातु केंद्रों को जोड़ते हैं।
• प्रत्येक Mo(II) केंद्र और एसीटेट से O परमाणु के बीच Mo-O बंध की दूरी 2.119 Å है, और दो धातु केंद्रों के बीच Mo-Mo दूरी 2.0934 Å है।

M-M बंध की संख्या = (18 x n - TVE) / 2
M-M बंध की संख्या = ( 18 x 2 - (2X6 + 4X4)) / 2
M-M बंध की संख्या = ( 36 - 28 ) / 2 = 4

इसलिए, केवल विकल्प 1 में 4 M-M बंध होना है।

निष्कर्ष:-

इसलिए, [Mo2(CH3CO2)4] संकुल में उपस्थित धातु-धातु बंधों की संख्या, σ, π और δ लक्षणों के साथ, 1,2,1 अर्थात विकल्प 1 है।

संकल्पना:-

किसी धातु के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए, आप निम्नलिखित चरणों का उपयोग कर सकते हैं:

• धातु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निर्धारित करें। यह आवर्त सारणी का उपयोग करके और सबसे कम ऊर्जा स्तर से शुरू होकर, बढ़ती ऊर्जा के क्रम में कक्षकों को भरकर किया जा सकता है।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की पहचान करें। संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु में सबसे बाह्य इलेक्ट्रॉन होते हैं, और ये रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी d कक्षकों और s कक्षक में इलेक्ट्रॉन होते हैं।

• संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। संक्रमण धातुओं के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या आमतौर पर धातु के समूह संख्या के बराबर होती है, पहली पंक्ति की संक्रमण धातुओं के अपवाद के साथ, जिनमें उनके समूह संख्या से दो कम संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, आयरन (Fe) की समूह संख्या 8 है, इसलिए इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं। हालाँकि, चूँकि यह एक पहली पंक्ति की संक्रमण धातु है, इसलिए इसमें वास्तव में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन हैं।

• धातु पर किसी भी आवेश को ध्यान में रखें। यदि धातु पर धनात्मक आवेश है, तो उस संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या से घटाएँ। यदि उस पर ऋणात्मक आवेश है, तो उस संख्या के निरपेक्ष मान को संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या में जोड़ें।

व्याख्या:-

• ​प्रत्येक Ru केंद्र का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 4 x 2 + 2

= 18

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 4

= 16

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• ​केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 2

= 14

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

• केंद्रीय Ru धातु का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 2 x 2 + 6

= 18

इस प्रकार, केंद्रीय Ru धातु 18-इलेक्ट्रॉन नियम का पालन करता है।

• लेकिन अन्य दो Ru धातुओं का इलेक्ट्रॉन योगदान

= 8 + 3 x 2 + 3

= 17

इस प्रकार, यह एक स्थिर संकुल नहीं है।

निष्कर्ष:-

• इसलिए, ठोस अवस्था में, धातु क्लस्टर [Ru3(CO)10(PPh3)2] की स्थिर संरचना है

संप्रत्यय:

→ मेटेलोसीन के लिए धातु कार्बन दूरी असंगत इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति पर निर्भर करती है।

→ जैसे-जैसे किसी निकाय के लिए असंगत इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है, धातु कार्बन बंध की लंबाई भी बढ़ती है।

व्याख्या:

→ Ni(η5 − Cp)2 में 20 इलेक्ट्रॉन होते हैं (TVE = 10 x 1+ 2 x 5)

→ Co(η5 − Cp)2 में 19 इलेक्ट्रॉन होते हैं (TVE = 9 x 1+ 2 x 5)

→ Fe(η5 − Cp)2 में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं (TVE = 8 x 1+ 2 x 5)

इन इलेक्ट्रॉनों में से 12 इलेक्ट्रॉन लिगैंड समूह कक्षकों में शामिल होते हैं, जिसका अर्थ है कि लिगैंडों में 12 संयोजकता इलेक्ट्रॉन धातु आयन के साथ उनके समूह कक्षकों के माध्यम से बंधन में शामिल होते हैं क्योंकि उपरोक्त संकुलों में मौजूद धातुएँ +2 ऑक्सीकरण अवस्था में होती हैं।

शेष इलेक्ट्रॉन धातु-केंद्रित इलेक्ट्रॉन होंगे, जो आमतौर पर d-कक्षक संकरण में शामिल होते हैं और धातु-लिगैंड बंधन में योगदान करते हैं। इस प्रकार,

Ni(η5 − Cp)2 में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं ( 20 - 12 इलेक्ट्रॉन = 8 इलेक्ट्रॉन)

Co(η5 − Cp)2 में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं ( 19 - 12 इलेक्ट्रॉन = 7 इलेक्ट्रॉन)

Fe(η5 − Cp)2 में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं (18 - 12 इलेक्ट्रॉन = 6 इलेक्ट्रॉन)

इन इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था इस प्रकार है:

Ni(η5 − Cp)2 में दो असंगत इलेक्ट्रॉन होते हैं।

Co(η5 − Cp)2 में एक असंगत इलेक्ट्रॉन होता है।

Fe(η5 − Cp)2 ​में एक असंगत इलेक्ट्रॉन होता है।

इस प्रकार, धातु कार्बन बंध का क्रम Ni(η5 − Cp)2 > Co(η5 − Cp)2 > Fe(η5 − Cp)2. है।

निष्कर्ष:
सही उत्तर विकल्प 4 है।

व्याख्या:

• 1-नॉर्बोर्निल लिगैंड संक्रमण धातु कोबाल्ट के साथ एक Co-C आबंध के माध्यम से एक स्थिर संकुल बनाता हुआ दिखाई देता है।
• इसका श्रेय इस तथ्य को दिया जा सकता है कि यह भारी है और यह β-हाइड्रोजन निष्कासन अभिक्रिया के लिए कम प्रवण है।
• संकुल में धातु कोबाल्ट की ऑक्सीकरण अवस्था +IV है।
• इस अवस्था में इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁵ है।
• प्रयोगात्मक रूप से यह पाया गया है कि संकुल चतुष्फलकीय है और यह नॉर्बोर्निल निकाय में युग्मन को प्रेरित करता है।
• चतुष्फलकीय का CFSE इलेक्ट्रॉन युग्मन को प्रेरित करने के लिए इतना मजबूत नहीं है और इससे पहले प्रथम संक्रमण श्रेणी के कोई निम्न-स्पिन संकुल पहचाने नहीं गए हैं।
• इसलिए, CFSE इस प्रकार दिखता है:

​

• इसलिए, अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक है, और ज्यामिति चतुष्फलकीय है।

अवधारणा:

• 18e^- नियम का पालन करने वाले संकुलों को ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी माना जाता है।
• नाइट्रोसिल संलग्नी धातु के साथ दो रूपों में संयोजित होता है: 1) बंकित नाइट्रोसिल और 2) रैखिक नाइट्रोसिल।
• उदासीन नाइट्रोसिल रैखिक रूप में 3e^- और मुड़े हुए रूप में 1e^- का योगदान देता है।

व्याख्या:

इलेक्ट्रॉन का योगदान

• n⁵ साइक्लोपेंटैडीन = 5
• Fe = 8
• CO=2 (ब्रिजिंग और गैर-ब्रिजिंग दोनों रूपों में)
• बंकित NO = 1
• रैखिक NO =3

(a)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) +1 (Fe-Fe) = 19e^-

दी गई संरचना 18e^- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(b)

धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 3(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) = 18

यह 18e^- नियम का पालन करता है और ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी है।

(c)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + 1 (Fe-Fe) = 17

दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

(d)

प्रत्येक धातु केंद्र पर इलेक्ट्रॉन गणना = 8 (Fe)+ 5(साइक्लोपेंटैडाइनाइल) + 1(नाइट्रोसिल) + 2 (µ2-CO) + = 16

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक की दी गई संरचना 18e- नियम का पालन नहीं करती है, इसलिए यह ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी नहीं है।

निष्कर्ष:

इसलिए, का ऊष्मागतिकीय रूप से स्थायी संरचना

[(η5-C5H5)Fe(µ2-CO)(NO)]2

संकल्पना:

संकुल में M-M बंध:

• दो धातु परमाणुओं के बीच σ बंध प्रत्येक परमाणु से कक्षकों के अतिव्यापन के माध्यम से बनता है।

• π बंध तब उत्पन्न होते हैं जब d_xz या d_xy कक्षक अतिव्यापित होते हैं।

• δ बंध d_xy या कक्षकों के आमने-सामने अतिव्यापन द्वारा बनाए जाते हैं।

Re2Cl8:

• Re यौगिक, जिसमें दो d⁴ Re(III) केंद्र होते हैं, लिगैंड अंतःक्रियाओं को जोड़े बिना एक चतुर्गुण Re-Re बंध बनाता है।

• प्रत्येक Re परमाणु चार d-इलेक्ट्रॉनों का योगदान देता है, जिसके परिणामस्वरूप बंध विन्यास बनता है।

  • 

• कक्षक को Cl⁻ लिगेंडों के साथ बंध में भाग लेने के लिए माना जाता है।

• चतुर्गुण बंधका प्रमाण [Re₂Cl₈]^2- की संरचना से प्राप्त होता है, जो Cl ^- लिगेंडों की ग्रहणशील व्यवस्था को प्रदर्शित करता है, जिसे स्थैतिक रूप से प्रतिकूल माना जाता है।

  • 

• d_xy लिगेंडों के संरेखित होने पर बनने वाला δ बंध, संकुल को ग्रहणित संरूपण में लॉक कर देता है।

बंध क्रम की गणना के लिए मुख्य बिंदु:

• इलेक्ट्रॉन गणना: दो धातु केंद्रों के बीच बंध इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या बंध क्रम में योगदान करती है। दो धातुओं के बीच साझा किए गए अधिक इलेक्ट्रॉन बंध क्रम को बढ़ाते हैं।
• लिगैंड: Cl^- और PMe₂Ph जैसे लिगैंड इलेक्ट्रॉन घनत्व को दान या वापस ले सकते हैं, जिससे दो धातु केंद्रों के बीच समग्र बंध प्रभावित होता है।
• ऑक्सीकरण अवस्था: रेनियम केन्द्रों की ऑक्सीकरण अवस्था इलेक्ट्रॉन गणना को प्रभावित करती है, उच्च ऑक्सीकरण अवस्था के कारण अक्सर बंध के लिए कम इलेक्ट्रॉन उपलब्ध होते हैं।

व्याख्या:

• K2Re2Cl8:

  • दिए गए संकुल में Re की ऑक्सीकरण अवस्था:

    • ​(+2) +2x + (-8) = 0 

    • 2x = 6, x = 3

    • +3 ऑक्सीकरण अवस्था में Re में 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं और दो Re में कुल 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें भरने पर होगा।

    • बंध क्रम =

• Re2Cl4(PMe2Ph)4

  • दिए गए संकुल में Re की ऑक्सीकरण अवस्था:

    • ​2x + (-4) + 0 = 0

    • 2x = 4, x = +2

    • +2 ऑक्सीकरण अवस्था में Re में 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं तथा दो Re में कुल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें भरने पर

    • बंध क्रम =

• Re2Cl4(PMe2Ph)4Cl

  • दिए गए संकुल में Re की ऑक्सीकरण अवस्था:

    • ​2x + (-4) + 0 + (-1) = 0

    • 2x = +5

    • x = +2 और +3

    • +2 ऑक्सीकरण अवस्था में Re में 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं और +3 ऑक्सीकरण अवस्था में Re में 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें भरने पर प्राप्त होगा।

    • बंध क्रम =

निष्कर्ष :

सही Re-Re बंध क्रम इस क्रम का अनुसरण करता है: K₂Re₂Cl₈ > Re₂Cl₄(PMe₂Ph)₄Cl > Re₂Cl₄(PMe₂Ph)₄

संकल्पना

• पश्च बंधन तब होता है जब एक परमाणु के परमाणु कक्षक से दूसरे परमाणु या लिगैंड के प्रति-बंधन कक्षक में इलेक्ट्रॉन का स्थानांतरण होता है। इस प्रकार का बंधन तब बनता है जब किसी यौगिक में एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का एकाकी युग्म होता है और दूसरे परमाणु में उसके पास एक रिक्त कक्षक होता है।​

​

• हर लिगैंड पहले एक σ दाता होता है।
• CO पहले धातु को अपना इलेक्ट्रॉन दान करता है और उसके साथ एक बंधन बनाता है।
• धातु कार्बन को इलेक्ट्रॉन दान करेगा और पश्च बंधन दिखाएगा। धातु के इलेक्ट्रॉन CO के LUMO (निम्नतम अक्रिय आण्विक कक्षक) में प्रवेश करेंगे जो प्रति-बंधन आण्विक कक्षक π* है।

​

• जैसा कि हम जानते हैं कि जब भी कोई इलेक्ट्रॉन प्रति-बंधन कक्षक में प्रवेश करता है तो बंध क्रम घटता है और इसलिए बंध सामर्थ्य भी घटता है। इसलिए धातु और कार्बन के बीच पश्च बंधन के कारण, CO बंध सामर्थ्य कम हो जाता है और धातु और कार्बन के बीच एक अल्प द्विबंध लक्षण उत्पन्न होता है, और कार्बन और ऑक्सीजन के बीच बंध क्रम कार्बोनिल (CO) में तीन से दो तक कम हो जाता है।
• इसलिए M-C बंध सामर्थ्य बढ़ता है और C-O बंध सामर्थ्य घटता है।
• M-C बंध सामर्थ्य ∝ 1 / C-O बंध सामर्थ्य
• प्रतानी आवृत्ति \(ν= {{1 \over 2 \pi c} \sqrt{k \over μ} } \) द्वारा दी जाती है जहाँ k बंध सामर्थ्य का प्रतिनिधित्व करता है। इसके अनुसार ν (आवृत्ति) ∝ k (बंध सामर्थ्य)
• इस प्रकार, धातु पर अधिक ऋणात्मक आवेश, कार्बोनिल (CO) समूह के साथ पश्च बंधन की सीमा अधिक होगी, और इसलिए इसकी CO प्रतानी आवृत्ति है।

व्याख्या:

• संकुल [Mn(CO)6]+ में, धातु परमाणु पर एक धनात्मक आवेश और छह (CO) लिगैंड हैं।
• चूँकि कार्बोनिल (CO) समूह के साथ विस्थानीकरण के लिए धातु पर कोई ऋणात्मक आवेश नहीं है, इसलिए Mn(CO)6+ संकुल में CO प्रतानी आवृत्ति अधिक होगी।

• संकुल [Os(CO)6]2+ में, धातु परमाणु पर दो धनात्मक आवेश और छह CO लिगैंड हैं।
• दो धनात्मक आवेश की उपस्थिति के कारण, धातु-लिगैंड पश्च दान की सीमा कम होती है।
• इस प्रकार, CO प्रतानी आवृत्ति [Os(CO)6]2+ में संकुल Mn(CO)6+ की तुलना में अधिक होगी।

• मुक्त CO में, CO प्रतानी आवृत्ति [Mn(CO)6]+ से अधिक होगी।

• इसलिए, घटते कार्बोनिल प्रतानी आवृत्तियों का क्रम C > B > D > A है।