class xii chemistry chapter Coordination Compounds
Class xii
Subject :- Chemistry
Chapter :- Coordination Compounds
INTEXT QUESTIONS
5.1 Write the formula of the following coordination compounds
(i) Tetraammine diaqua cobalt(III) chloride
(ii) Potassium tetracyanonickelate(II)
iii) Tris(ethane-1,2-diamine)chromium(III)
iv) Amminebromidochloridonitrito-N-platinate(II)
(v) Dichlorobis(ethane-1,2-diamine)platinum(IV) nitrate
(vi) Iron(III) hexacyanidoferrate(II)
Answer :-
(i) Tetraammine diaqua cobalt(III) chloride
Metal ion: Co³⁺
Ligands: 4 NH₃ (neutral), 2 H₂O (neutral)
Formula:
[Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃
(ii) Potassium tetracyanonickelate(II)
Metal ion: Ni²⁺
Ligands: 4 CN⁻
Formula:
K₂[Ni(CN)₄]
(iii) Tris(ethane-1,2-diamine)chromium(III) chloride
Metal ion: Cr³⁺
Ligands: 3 en (neutral)
Formula:
[Cr(en)₃]Cl₃
(iv) Amminebromidochloridonitrito-N-platinate(II)
Metal ion: Pt²⁺
Ligands: NH₃, Br⁻, Cl⁻, NO₂⁻
Formula:
[Pt(NH₃)(Br)(Cl)(NO₂)]⁻
(v) Dichlorobis(ethane-1,2-diamine)platinum(IV) nitrate
Metal ion: Pt⁴⁺
Ligands: 2 Cl⁻, 2 en
Formula:
PtCl₂(en)₂₂
(vi) Iron(III) hexacyanidoferrate(II)
Formula:
Fe₄[Fe(CN)₆]₃
5.1 निम्नलिखित उपसहसंयोजन यौगिकों के सूत्र लिखिए
(i) टेट्रा ऐमीनडाईएकवा कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(ii) पोटैशियम टेट्रासायनिडोनिकैलेट (II)
(iii) ट्रिस(एथेन-1, 2-डाइ ऐमीन)क्रोमियम (III) क्लोराइड
(iv) ऐम्मीनब्रोमिडोक्लोरिडोनाइट्रिटो-N-प्लैटिनेट (II)
(v) डाइक्लोरोबिस(एथेन-1, 2-डाइ ऐमीन)प्लैटिनम (IV) नाइट्रेट
(vi) आयरन(III)हेक्सासायनिडोफेरेट(II)
उत्तर :-
(i) टेट्राएमीन डाइएक्वा कोबाल्ट (III) क्लोराइड
सूत्र:
[Co(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃
(ii) पोटैशियम टेट्रासायनिडोनिकेलेट (II)
सूत्र:
K₂[Ni(CN)₄]
(iii) ट्रिस(एथेन-1,2-डाइएमीन) क्रोमियम (III) क्लोराइड
सूत्र:
[Cr(en)₃]Cl₃
(iv) एम्मीन ब्रोमिडो क्लोरिडो नाइट्रिटो-N-प्लैटिनेट (II)
सूत्र:
[Pt(NH₃)(Br)(Cl)(NO₂)]⁻
(v) डाइक्लोरो बिस(एथेन-1,2-डाइएमीन) प्लैटिनम (IV) नाइट्रेट
सूत्र:
PtCl₂(en)₂₂
(vi) आयरन (III) हेक्सासायनिडो फेरेट (II)
सूत्र:
Fe₄[Fe(CN)₆]₃
5.2 Write the IUPAC names of the following coordination compounds
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iii) K₃[Fe(CN)₆]
(iv) K₃[Fe(C₂O₄)₃]
(v) K₂[PdCl₄]
(vi) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)] Cl
(II) chloride
Answer :-
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
Hexaamminecobalt(III) chloride
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
Pentaamminechloridocobalt(III) chloride
(iii) K₃[Fe(CN)₆]
Potassium hexacyanidoferrate(III)
(iv) K₃[Fe(C₂O₄)₃]
Potassium tris(oxalato)ferrate(III)
(v) K₂[PdCl₄]
Potassium tetrachloridopalladate(II)
(vi) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl
Diamminechlorido(methylamine)platinum(II) chloride
5.2 निम्नलिखित उपसहसंयोजन यौगिकों के IUPAC नाम लिखिए
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iii) K₃[Fe(CN)₆]
(iv) K₃[Fe(C₂O₄)₃]
(v) K₂[PdCl₄]
(vi) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)] Cl .
उत्तर :-
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
नाम: हेक्साएमीन कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
नाम: पेंटाएमीन क्लोरिडो कोबाल्ट (III) क्लोराइड
(iii) K₃[Fe(CN)₆]
नाम: पोटैशियम हेक्सासायनिडो फेरेट (III)
(iv) K₃[Fe(C₂O₄)₃]
नाम: पोटैशियम ट्रिस(ऑक्सालेटो) फेरेट (III)
(v) K₂[PdCl₄]
नाम: पोटैशियम टेट्राक्लोरिडो पैलेडेट (II)
(vi) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl
नाम: डाइएमीन क्लोरिडो (मेथाइलएमीन) प्लैटिनम (II) क्लोराइड
5.3 5.3 Indicate the types of isomerism exhibited by the following complexes and draw the structures for these isomers:
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂ ]
(ii) [Co(en)₃]Cl₃
(iii) Co(NH₃)₅(NO₂)₂
(iv) [Pt(NH₃)(H₂O)Cl₂]
Anwer
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]
Optical isomerism
(ii) [Co(en)₃]Cl₃
Optical isomerism
(iii) Co(NH₃)₅(NO₂)₂
Linkage isomerism
(iv) [Pt(NH₃)(H₂O)Cl₂]
Geometrical (cis–trans) isomerism
5.3 निम्नलिखित संकुलों द्वारा प्रदर्शित समावयवता का प्रकार बताइए तथा इन समावयवों की संरचनाए बनाइए ।
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂ ]
(ii) [Co(en)₃]Cl₃
(iii) Co(NH₃)₅(NO₂)₂
(iv) [Pt(NH₃)(H₂O)Cl₂]
उत्तर :-
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]
प्रकार: प्रकाशीय समावयवता
(ii) [Co(en)₃]Cl₃
प्रकार: प्रकाशीय समावयवता
(iii) Co(NH₃)₅(NO₂)₂
प्रकार: संयोजन (लिंकेज) समावयवता
(iv) [Pt(NH₃)(H₂O)Cl₂]
प्रकार: ज्यामितीय (सिस-ट्रांस) समावयवता
5.4 5.4 Give evidence that [Co(NH₃)₅Cl]SO₄ and [Co(NH₃)₅(SO₄)]Cl are ionisation isomers.
Answer :-
In [Co(NH₃)₅(SO₄)]Cl, the chloride ion is outside the coordination sphere and produces Cl⁻ ions in solution.
Since these compounds give different ions in solution, they are ionisation isomers.
5.4 इसका प्रमाण दीजिए कि [Co(NH₃)₅Cl]SO₄ तथा [Co(NH₃)₅(SO₄)]Cl आयनन समावय हैं
उत्तर :-
[Co(NH₃)₅Cl]SO₄ में सल्फेट आयन संकुल गोले के बाहर होता है और विलयन में SO₄²⁻ आयन देता है।
[Co(NH₃)₅(SO₄)]Cl में क्लोराइड आयन संकुल गोले के बाहर होता है और विलयन में Cl⁻ आयन देता है।
चूँकि दोनों यौगिक विलयन में भिन्न-भिन्न आयन देते हैं, इसलिए ये आयनन समावय कहलाते हैं।
Q.5.5
5.5 Explain on the basis of valence bond theory that [Ni(CN)₄]²⁻ ion with square planar structure is diamagnetic and the [NiCl₄]²⁻ ion with tetrahedral geometry is paramagnetic.
Answer:
The electronic configuration of Ni²⁺ is 3d⁸.
In [Ni(CN)₄]²⁻, CN⁻ is a strong field ligand, which causes pairing of electrons in 3d orbitals. The complex undergoes d²sp² hybridisation to form a square planar structure. All electrons are paired, therefore the complex is diamagnetic.
In [NiCl₄]²⁻, Cl⁻ is a weak field ligand and does not cause pairing of electrons. The complex undergoes sp³ hybridisation to form a tetrahedral structure. Unpaired electrons are present, hence it is paramagnetic.
प्रश्न :- 5.5
संयोजकता आबंध सिद्धांत के आधार पर समझाइए कि वर्ग समतलीय संरचना वाला [Ni(CN)₄]²⁻ आयन प्रतिचुंबकीय है तथा चतुष्फलकीय ज्यामिति वाला [NiCl₄]²⁻ आयन अनुचुंबकीय है।
उत्तर:
Ni²⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁸ होता है।
[Ni(CN)₄]²⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिसके कारण 3d कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण हो जाता है। इसके बाद d²sp² संकरण होता है तथा वर्ग समतलीय संरचना बनती है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होने के कारण यह प्रतिचुंबकीय होता है।
[NiCl₄]²⁻ में Cl⁻ दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण नहीं होता। sp³ संकरण द्वारा चतुष्फलकीय संरचना बनती है और अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित रहते हैं, इसलिए यह अनुचुंबकीय होता है।
Q. 5.6
[NiCl₄]²⁻ is paramagnetic while [Ni(CO)₄] is diamagnetic though both are tetrahedral. Why?
Answer:
In [NiCl₄]²⁻, the metal ion is Ni²⁺ with electronic configuration 3d⁸. Cl⁻ is a weak field ligand and does not cause pairing of electrons, therefore unpaired electrons are present and the complex is paramagnetic.
In [Ni(CO)₄], nickel is in zero oxidation state (Ni⁰) with configuration 3d¹⁰. CO is a strong field ligand and all electrons are paired, hence the complex is diamagnetic.
प्रश्न :- 5.6
[NiCl₄]²⁻ अनुचुंबकीय है जबकि [Ni(CO)₄] प्रतिचुंबकीय है यद्यपि दोनों चतुष्फलकीय हैं। क्यों?
उत्तर:
[NiCl₄]²⁻ में Ni²⁺ (3d⁸) तथा Cl⁻ दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण नहीं होता और अयुग्मित इलेक्ट्रॉन उपस्थित रहते हैं, अतः यह अनुचुंबकीय है।
[Ni(CO)₄] में Ni⁰ (3d¹⁰) होता है तथा CO प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित रहते हैं, इसलिए यह प्रतिचुंबकीय होता है।
Q.5.7
[Fe(H₂O)₆]³⁺ is strongly paramagnetic whereas [Fe(CN)₆]³⁻ is weakly paramagnetic. Explain.
Answer:
The electronic configuration of Fe³⁺ is 3d⁵.
In [Fe(H₂O)₆]³⁺, H₂O is a weak field ligand, so no pairing of electrons occurs and all five electrons remain unpaired, making the complex strongly paramagnetic.
In [Fe(CN)₆]³⁻, CN⁻ is a strong field ligand, which causes pairing of electrons. As a result, only one unpaired electron remains and the complex is weakly paramagnetic.
प्रश्न :- 5.7
[Fe(H₂O)₆]³⁺ प्रबल अनुचुंबकीय है जबकि [Fe(CN)₆]³⁻ दुर्बल अनुचुंबकीय। समझाइए।
उत्तर:
Fe³⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁵ होता है।
[Fe(H₂O)₆]³⁺ में H₂O दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण नहीं होता और पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन रहते हैं, अतः यह प्रबल अनुचुंबकीय है।
[Fe(CN)₆]³⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिसके कारण इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण हो जाता है और केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बचता है, इसलिए यह दुर्बल अनुचुंबकीय है।
Q.5.8
Explain [Co(NH₃)₆]³⁺ is an inner orbital complex whereas [Ni(NH₃)₆]²⁺ is an outer orbital complex.
Answer:
In [Co(NH₃)₆]³⁺, Co³⁺ has electronic configuration 3d⁶. NH₃ causes pairing of electrons in 3d orbitals, resulting in d²sp³ hybridisation. Hence, it is an inner orbital complex.
In [Ni(NH₃)₆]²⁺, Ni²⁺ has electronic configuration 3d⁸. Pairing of electrons does not occur and sp³d² hybridisation takes place. Therefore, it is an outer orbital complex.
प्रश्न :-5.8
समझाइए कि [Co(NH₃)₆]³⁺ एक आंतरिक कक्षक संकुल है जबकि [Ni(NH₃)₆]²⁺ एक बाह्य कक्षक संकुल है।
उत्तर:
[Co(NH₃)₆]³⁺ में Co³⁺ (3d⁶) होता है। NH₃ अपेक्षाकृत प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड होने के कारण 3d कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण होता है और d²sp³ संकरण होता है, इसलिए यह आंतरिक कक्षक संकुल है।
[Ni(NH₃)₆]²⁺ में Ni²⁺ (3d⁸) होता है। इसमें युग्मीकरण नहीं होता तथा sp³d² संकरण होता है, इसलिए यह बाह्य कक्षक संकुल है।
Q.5.9
Predict the number of unpaired electrons in the square planar [Pt(CN)₄]²⁻ ion.
Answer:
CN⁻ is a strong field ligand and causes complete pairing of electrons.
Number of unpaired electrons = 0.
प्रश्न :-5.9
वर्ग समतली [Pt(CN)₄]²⁻ आयन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बतलाइए।
उत्तर:
[Pt(CN)₄]²⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है। सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित रहते हैं।
अतः अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 0।
Q.5.10
The hexaquo manganese(II) ion contains five unpaired electrons, while the hexacyanoion contains only one unpaired electron. Explain using Crystal Field Theory.
Answer:
The electronic configuration of Mn²⁺ is 3d⁵.
In hexaaqua manganese(II) ion, H₂O is a weak field ligand, resulting in small crystal field splitting and no pairing of electrons. Hence, five unpaired electrons are present.
In hexacyano complex, CN⁻ is a strong field ligand, producing large crystal field splitting and pairing of electrons. Therefore, only one unpaired electron remains.
प्रश्न :5.10
क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत को प्रयुक्त करते हुए समझाइए कि कैसे हेक्साएक्वा मैंगनीज (II) आयन में पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं जबकि हेक्सासायनो आयन में केवल एक ही अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
उत्तर:
Mn²⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 3d⁵ होता है।
[Mn(H₂O)₆]²⁺ में H₂O दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन कम होता है और इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण नहीं होता। अतः पाँच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन रहते हैं।
[Mn(CN)₆]⁴⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, जिससे क्रिस्टल क्षेत्र विभाजन अधिक होता है और इलेक्ट्रॉनों का युग्मीकरण हो जाता है। परिणामस्वरूप केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन बचता है।
EXERCISE QUESTIONS
5.1 Explain the bonding in coordination compounds in terms of Werner’s postulates.
Answer:
According to Werner, a metal ion exhibits two types of valencies: primary valency and secondary valency.
Primary valency corresponds to the oxidation state of the metal ion and is satisfied by negative ions; it is ionisable.
Secondary valency corresponds to the coordination number and is satisfied by ligands; it is non-ionisable and directional.
The groups satisfying secondary valency form the coordination sphere, while those satisfying primary valency lie outside it.
5.1 वर्नर की अभिधारणाओं के आधार पर उपसहसंयोजन यौगिकों में आबंधन को समझाइए।
उत्तर:
वर्नर के अनुसार धातु आयन दो प्रकार की संयोजकताएँ प्रदर्शित करता है — प्राथमिक संयोजकता और द्वितीयक संयोजकता।
प्राथमिक संयोजकता धातु के ऑक्सीकरण अवस्था के बराबर होती है, इसे ऋणायनों द्वारा संतुष्ट किया जाता है और यह आयनीकरण योग्य होती है।
द्वितीयक संयोजकता समन्वय संख्या के बराबर होती है, इसे लिगैण्ड द्वारा संतुष्ट किया जाता है, यह आयनीकरण योग्य नहीं होती तथा दिशात्मक होती है।
द्वितीयक संयोजकता को संतुष्ट करने वाले समूह समन्वय गोले के भीतर होते हैं।
5.2 FeSO₄ solution mixed with (NH₄)₂SO₄ solution in 1:1 molar ratio gives the test of Fe²⁺ ion, but CuSO₄ solution mixed with aqueous ammonia in 1:4 molar ratio does not give the test of Cu²⁺ ion. Explain why.
Answer:
FeSO₄ and (NH₄)₂SO₄ do not form a stable coordination complex, so Fe²⁺ ions remain free in solution and give their characteristic tests.
In contrast, CuSO₄ reacts with excess aqueous ammonia to form a stable complex [Cu(NH₃)₄]²⁺. As Cu²⁺ ions are bound within the coordination sphere, they are not free to give their usual tests.
5.2 FeSO₄ विलयन तथा (NH₄)₂SO₄ विलयन का 1:1 मोलर अनुपात में मिश्रण Fe²⁺ आयन का परीक्षण देता है, परंतु CuSO₄ व जलीय अमोनिया का 1:4 मोलर अनुपात में मिश्रण Cu²⁺ आयनों का परीक्षण नहीं देता। समझाइए क्यों ?
उत्तर:
FeSO₄ और (NH₄)₂SO₄ आपस में कोई स्थायी उपसहसंयोजन यौगिक नहीं बनाते, इसलिए Fe²⁺ आयन विलयन में मुक्त रहते हैं और अपना सामान्य परीक्षण देते हैं।
जबकि CuSO₄ अधिक मात्रा में जलीय अमोनिया से अभिक्रिया करके स्थायी उपसहसंयोजन यौगिक [Cu(NH₃)₄]²⁺ बनाता है। इस कारण Cu²⁺ आयन समन्वय गोले में बंध जाते हैं और स्वतंत्र रूप से परीक्षण नहीं देते।
5.3 Explain with two examples each of the following:
(a) Coordination entity
(b) Ligand
(c) Coordination number
(d) Coordination polyhedron
(e) Homoleptic
(f) Heteroleptic
Answer:
Coordination entity:
An electrically charged or neutral species in which a metal ion is surrounded by ligands.
Examples: [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]⁴⁻
Ligand:
An ion or molecule that donates one or more lone pairs to the metal ion.
Examples: NH₃, CN⁻
Coordination number:
The number of ligand donor atoms directly bonded to the metal ion.
Examples: 6 in [Co(NH₃)₆]³⁺, 4 in [Ni(CN)₄]²⁻
Coordination polyhedron:
The spatial arrangement of ligands around the central metal ion.
Examples: octahedral, tetrahedral
Homoleptic complexes:
Complexes containing only one type of ligand.
Examples: [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]³⁻
Heteroleptic complexes:
Complexes containing more than one type of ligand.
Examples: [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺, [Pt(NH₃)₂Cl₂]
5.3 प्रत्येक के दो उदाहरण देते हुए निम्नलिखित को समझाइए — समन्वय समूह, लिगैण्ड, उपसहसंयोजन संख्या, उपसहसंयोजन बहुफलक, होमोलेप्टिक तथा हेटेरोलेप्टिक।
उत्तर:
समन्वय समूह:
ऐसी तटस्थ या आवेशित सत्ता जिसमें धातु आयन लिगैण्ड से घिरा हो।
उदाहरण: [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]⁴⁻
लिगैण्ड:
ऐसा अणु या आयन जो धातु आयन को इलेक्ट्रॉन युग्म दान करे।
उदाहरण: NH₃, CN⁻
उपसहसंयोजन संख्या:
धातु आयन से सीधे जुड़े लिगैण्ड परमाणुओं की संख्या।
उदाहरण: [Co(NH₃)₆]³⁺ में 6, [Ni(CN)₄]²⁻ में 4
उपसहसंयोजन बहुफलक:
धातु आयन के चारों ओर लिगैण्ड की स्थानिक व्यवस्था।
उदाहरण: अष्टफलकीय, चतुष्फलकीय
होमोलेप्टिक संकुल:
जिनमें केवल एक प्रकार के लिगैण्ड हों।
उदाहरण: [Co(NH₃)₆]³⁺, [Fe(CN)₆]³⁻
हेटेरोलेप्टिक संकुल:
जिनमें एक से अधिक प्रकार के लिगैण्ड हों।
उदाहरण: [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺, [Pt(NH₃)₂Cl₂]
5.4
What is meant by unidentate, didentate and ambidentate ligands? Give two examples for each.
Answer:
Monodentate :-
ligands bind through one donor atom.
Examples: NH₃, Cl⁻
Bidentate :-
ligands bind through two donor atoms.
Examples: ethane-1,2-diamine (en), oxalate (C₂O₄²⁻)
Ambidentate :-
ligands can bind through either of two different donor atoms.
Examples: NO₂⁻, SCN⁻
5.4 एकदंतुर, द्विदंतुर तथा उभयदंतुर लिगैण्ड से क्या तात्पर्य है? प्रत्येक के दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
एकदंतुर लिगैण्ड:
जो एक दाता परमाणु से जुड़ते हैं।
उदाहरण: NH₃, Cl⁻
द्विदंतुर लिगैण्ड:
जो दो दाता परमाणुओं से जुड़ते हैं।
उदाहरण: एथेन-1,2-डाइएमीन (en), ऑक्सालेट (C₂O₄²⁻)
उभयदंतुर लिगैण्ड:
जो दो भिन्न परमाणुओं में से किसी एक से जुड़ सकते हैं।
उदाहरण: NO₂⁻, SCN⁻
5.5
Specify the oxidation numbers of the metals in the following coordination entities:
(i) [Co(H₂O)(CN)(en)₂]²⁺
(ii) [CoBr₂(en)₂]⁺
(iii) [PtCl₄]²⁻
(iv) K₃[Fe(CN)₆]
(v) [Cr(NH₃)₃Cl₃]
Answer:
(i) [Co(H₂O)(CN)(en)₂]²⁺ → Co = +3
(ii) [CoBr₂(en)₂]⁺ → Co = +3
(iii) [PtCl₄]²⁻ → Pt = +2
(iv) K₃[Fe(CN)₆] → Fe = +3
(v) [Cr(NH₃)₃Cl₃] → Cr = +3
5.5 निम्नलिखित उपसहसंयोजन सत्ता में धातुओं के ऑक्सीकरण अंक का उल्लेख कीजिए -
(i) [Co(H₂O)(CN)(en)₂]²⁺
(ii) [CoBr₂(en)₂]⁺
(iii) [PtCl₄]²⁻
(iv) K₃[Fe(CN)₆]
(v) [Cr(NH₃)₃Cl₃]
उत्तर:
(i) [Co(H₂O)(CN)(en)₂]²⁺ → Co = +3
(ii) [CoBr₂(en)₂]⁺ → Co = +3
(iii) [PtCl₄]²⁻ → Pt = +2
(iv) K₃[Fe(CN)₆] → Fe = +3
(v) [Cr(NH₃)₃Cl₃] → Cr = +3
5.6
Using IUPAC norms, write the formulas for the following:
(i) Tetrahydroxidozincate(II)
(ii) Potassium tetrachloridopalladate(II)
(iii) Diamminedichloridoplatinum(II)
(iv) Potassium tetracyanidonickelate(II)
(v) Pentaamminenitrito-O-cobalt(III)
(vi) Hexaamminecobalt(III) sulphate
(vii) Potassium tri(oxalato)chromate(III)
(viii) Hexaammineplatinum(IV)
(ix) Tetrabromidocuprate(II)
(x) Pentaamminenitrito-N-cobalt(III)
Answer:
(i) Tetrahydroxidozincate(II) → [Zn(OH)₄]²⁻
(ii) Potassium tetrachloridopalladate(II) → K₂[PdCl₄]
(iii) Diammine dichloridoplatinum(II) → [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(iv) Potassium tetracyanonickelate(II) → K₂[Ni(CN)₄]
(v) Pentaamminenitrito-O-cobalt(III) → [Co(NH₃)₅(ONO)]²⁺
(vi) Hexaamminecobalt(III) sulphate → [Co(NH₃)₆]₂(SO₄)₃
(vii) Potassium trioxalatochromate(III) → K₃[Cr(C₂O₄)₃]
(viii) Hexaammineplatinum(IV) → [Pt(NH₃)₆]⁴⁺
(ix) Tetrabromidocuprate(II) → [CuBr₄]²⁻
(x) Pentaamminenitrito-N-cobalt(III) → [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺
5.6 IUPAC नियमों के आधार पर निम्नलिखित के लिए सूत्र लिखिए।
i) टेट्राहाइड्रॉक्सिडोजिंकेट(II)
(ii) पोटैशियम टेट्राक्लोरिडोपैलेडेट(II)
(iii) डाइएमीन डाइक्लोरिडो प्लेटिनम(II)
(iv) पोटैशियम टेट्रासायनिडोनिकैलेट(II)
(v) पेंटाएमीन नाइट्रिटो-O-कोबाल्ट(III)
(vi) हेक्साएमीन कोबाल्ट(III) सल्फेट
(vii) पोटैशियम ट्राइऑक्सैलेटोक्रोमेट(III)
(viii) हेक्साएमीन प्लैटिनम(IV)
(ix) टेट्राब्रोमिडो क्यूप्रेट(II)
(x) पेंटाएमीन नाइट्रिटो-N-कोबाल्ट(III)
उत्तर:
(i) टेट्राहाइड्रॉक्सिडोजिंकेट(II) → [Zn(OH)₄]²⁻
(ii) पोटैशियम टेट्राक्लोरिडोपैलेडेट(II) → K₂[PdCl₄]
(iii) डाइएमीन डाइक्लोरिडो प्लेटिनम(II) → [Pt(NH₃)₂Cl₂]
(iv) पोटैशियम टेट्रासायनिडोनिकैलेट(II) → K₂[Ni(CN)₄]
(v) पेंटाएमीन नाइट्रिटो-O-कोबाल्ट(III) → [Co(NH₃)₅(ONO)]²⁺
(vi) हेक्साएमीन कोबाल्ट(III) सल्फेट → [Co(NH₃)₆]₂(SO₄)₃
(vii) पोटैशियम ट्राइऑक्सैलेटोक्रोमेट(III) → K₃[Cr(C₂O₄)₃]
(viii) हेक्साएमीन प्लैटिनम(IV) → [Pt(NH₃)₆]⁴⁺
(ix) टेट्राब्रोमिडो क्यूप्रेट(II) → [CuBr₄]²⁻
(x) पेंटाएमीन नाइट्रिटो-N-कोबाल्ट(III) → [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺
5.7
Using IUPAC norms, write the systematic names of the following:
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
(ii) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl
(iii) [Ti(H₂O)₆]³⁺
(iv) [Co(NH₃)₄Cl(NO₂)]Cl
(v) [Mn(H₂O)₆]²⁺
(vi) [NiCl₄]²⁻
(vii) [Ni(NH₃)₆]Cl₂
(viii) [Co(en)₃]³⁺
(ix) [Ni(CO)₄]
Answer:
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃ → Hexaamminecobalt(III) chloride
(ii) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl → Diamminechlorido(methylamine)platinum(II) chloride
(iii) [Ti(H₂O)₆]³⁺ → Hexaaquatitanium(III) ion
(iv) [Co(NH₃)₄Cl(NO₂)]Cl → Tetraamminechloridonitritocobalt(III) chloride
(v) [Mn(H₂O)₆]²⁺ → Hexaaquamanganese(II) ion
(vi) [NiCl₄]²⁻ → Tetrachloridonickelate(II) ion
(vii) [Ni(NH₃)₆]Cl₂ → Hexaamminenickel(II) chloride
(viii) [Co(en)₃]³⁺ → Tris(ethane-1,2-diamine)cobalt(III) ion
(ix) [Ni(CO)₄] → Tetracarbonylnickel(0)
5.7 IUPAC नियमों के आधार पर निम्नलिखित के सुव्यवस्थित नाम लिखिए।
i) [Co(NH₃)₆]Cl₃
(ii) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl
(iii) [Ti(H₂O)₆]³⁺
(iv) [Co(NH₃)₄Cl(NO₂)]Cl
(v) [Mn(H₂O)₆]²⁺
(vi) [NiCl₄]²⁻
(vii) [Ni(NH₃)₆]Cl₂
(viii) [Co(en)₃]³⁺
(ix) [Ni(CO)₄]
उत्तर:
(i) [Co(NH₃)₆]Cl₃ → हेक्साएमीन कोबाल्ट(III) क्लोराइड
(ii) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl → डाइएमीन क्लोरिडो (मेथाइलएमीन) प्लैटिनम(II) क्लोराइड
(iii) [Ti(H₂O)₆]³⁺ → हेक्साएक्वा टाइटेनियम(III) आयन
(iv) [Co(NH₃)₄Cl(NO₂)]Cl → टेट्राएमीन क्लोरिडो नाइट्रिटो कोबाल्ट(III) क्लोराइड
(v) [Mn(H₂O)₆]²⁺ → हेक्साएक्वा मैंगनीज(II) आयन
(vi) [NiCl₄]²⁻ → टेट्राक्लोरिडो निकेलेट(II) आयन
(vii) [Ni(NH₃)₆]Cl₂ → हेक्साएमीन निकेल(II) क्लोराइड
(viii) [Co(en)₃]³⁺ → ट्रिस(एथेन-1,2-डाइएमीन) कोबाल्ट(III) आयन
(ix) [Ni(CO)₄] → टेट्राकार्बोनिल निकेल(0)
5.8 List various types of isomerism possible for coordination compounds, giving an example of each.
Answer:
Ionisation isomerism – [Co(NH₃)₅Cl]SO₄
Coordination isomerism – [Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆]
Linkage isomerism – [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺
Geometrical isomerism – [Pt(NH₃)₂Cl₂]
Optical isomerism – [Co(en)₃]³⁺
5.8 उपसहसंयोजन यौगिकों के लिए संभावित विभिन्न प्रकार की समावयवताओं को सूचीबद्ध कीजिए तथा प्रत्येक का एक उदाहरण दीजिए ।
उत्तर:
आयनन समावयवता — [Co(NH₃)₅Cl]SO₄
समन्वय समावयवता — [Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆]
संयोजन (लिंकेज) समावयवता — [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺
ज्यामितीय समावयवता — [Pt(NH₃)₂Cl₂]
प्रकाशीय समावयवता — [Co(en)₃]³⁺
5.9
How many geometrical isomers are possible in the following coordination entities?
(i) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻
(ii) [Co(NH₃)₃Cl₃]
Answer:
(a) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻ → No geometrical isomer (only optical isomerism)
(b) [Co(NH₃)₃Cl₃] → Two (fac and mer)
5.9 निम्नलिखित उपसहसंयोजन सत्ता में कितने ज्यामितीय समावयव संभव हैं?
क) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻
(ख) [Co(NH₃)₃Cl₃]
उत्तर:
(क) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻ → कोई नहीं (केवल प्रकाशीय)
(ख) [Co(NH₃)₃Cl₃] → दो (fac और mer)
5.10
Draw the structures of optical isomers of:
(i) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻
(ii) [PtCl₂(en)₂]²⁺
(iii) [Cr(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
Answer:
(i) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻ → d- and l- forms
(ii) [PtCl₂(en)₂]²⁺ → optical isomers possible
(iii) [Cr(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺ → optical isomers possible
5.10 निम्न के प्रकाशित समावयवों की संरचनाएँ बनाइए।
(i) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻
(ii) [PtCl₂(en)₂]²⁺
(iii) [Cr(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
उत्तर:
(i) [Cr(C₂O₄)₃]³⁻ → d- और l- रूप
(ii) [PtCl₂(en)₂]²⁺ → प्रकाशीय समावयव संभव
(iii) [Cr(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺ → प्रकाशीय समावयव संभव
5.11
Draw all the isomers (geometrical and optical) of:
(i) [CoCl₂(en)₂]⁺
(ii) [Co(NH₃)Cl(en)₂]²⁺
(iii) [Co(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
Answer :
(i) [CoCl₂(en)₂]⁺
Answer:
The complex is octahedral.
Two geometrical isomers are possible:
cis-[CoCl₂(en)₂]⁺
trans-[CoCl₂(en)₂]⁺
The cis-isomer is optically active and exists as d- and l- forms.
The trans-isomer is optically inactive.
(ii) [Co(NH₃)Cl(en)₂]²⁺
Answer:
This is an octahedral complex.
Two geometrical isomers are possible:
cis-form
trans-form
The cis-form shows optical isomerism (d and l forms).
The trans-form does not show optical isomerism.
(iii) [Co(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
Answer:
This is an octahedral complex.
Three geometrical isomers are possible:
cis-cis
cis-trans
trans-trans
The cis-cis isomer shows optical isomerism.
5.11 निम्नलिखित के सभी समावयवों (ज्यामितीय व ध्रुवण) की संरचनाएँ बनाइए—
(i) [CoCl₂(en)₂]⁺
ii) [Co(NH₃)Cl(en)₂]²⁺
(iii) [Co(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
उत्तर :-
(i) [CoCl₂(en)₂]⁺
उत्तर:
यह अष्टफलकीय संकुल है।
इसमें 2 ज्यामितीय समावयव संभव हैं:
cis-[CoCl₂(en)₂]⁺
trans-[CoCl₂(en)₂]⁺
cis-रूप ध्रुवण (प्रकाशीय) समावयवता दर्शाता है, इसलिए इसके d और l रूप होते हैं।
trans-रूप प्रकाशीय समावयवता नहीं दर्शाता।
(ii) [Co(NH₃)Cl(en)₂]²⁺
उत्तर:
यह भी अष्टफलकीय संकुल है।
इसके 2 ज्यामितीय समावयव होते हैं:
cis-रूप
trans-रूप
cis-रूप प्रकाशीय समावयवता दर्शाता है (d और l रूप)।
trans-रूप प्रकाशीय समावयवता नहीं दर्शाता।
(iii) [Co(NH₃)₂Cl₂(en)]⁺
उत्तर:
यह अष्टफलकीय संकुल है।
इसके 3 ज्यामितीय समावयव संभव हैं:
cis-cis
cis-trans
trans-trans
इनमें से cis-cis रूप प्रकाशीय समावयवता दर्शाता है।
5.12
Write all the geometrical isomers of [Pt(NH₃)(Br)(Cl)(py)] and state how many of these will exhibit optical isomerism.
Answer:
The complex is square planar.
Three geometrical isomers are possible.
Square planar complexes are symmetrical, therefore
none of the isomers show optical isomerism.
5.12 [Pt(NH₃)(Br)(Cl)(py)] के सभी ज्यामितीय समावयव लिखिए। इनमें से कितने ध्रुवण समावयवता दर्शाएँगे?
उत्तर:
यह वर्ग-समतली संकुल है।
इसमें 3 ज्यामितीय समावयव संभव हैं।
चूँकि वर्ग-समतली संकुल सममित होते हैं, इसलिए
कोई भी ध्रुवण (प्रकाशीय) समावयवता नहीं दर्शाता।
5.13
Aqueous copper sulphate solution (blue in colour) gives:
(i) a green precipitate with aqueous potassium fluoride, and
(ii) a bright green solution with aqueous potassium chloride.
Explain these experimental results.
Answer:
In aqueous copper sulphate solution, Cu²⁺ ions exist mainly as the complex
[Cu(H₂O)₆]²⁺, which is blue in colour.
(i) With aqueous potassium fluoride (KF): Green colour
On adding KF, F⁻ ions partially replace water molecules to form a fluoro-complex such as
[CuF₄(H₂O)₂]²⁻.
Fluoride is a weak-field ligand, which changes the energy of d–d transitions, resulting in a green colour.
(ii) With aqueous potassium chloride (KCl): Bright green colour
On adding KCl, Cl⁻ ions replace water molecules more effectively to form
[CuCl₄]²⁻ complex.
This causes a greater change in d–d transition energy, producing a bright green colour.
Thus, the observed colour changes are due to ligand substitution and formation of different copper(II) complexes.
5.13 जलीय कॉपर सल्फेट विलयन (नीला) निम्नलिखित प्रेक्षण दर्शाता है—
i) जलीय पोटैशियम फ्लुओराइड (KF) के साथ हरा
(ii) जलीय पोटैशियम क्लोराइड (KCl) के साथ चमकीला हरा रंग उपरोक्त प्रायोगिक परिणामों को समझाइए ।
उत्तर:
जलीय कॉपर सल्फेट विलयन में Cu²⁺ आयन सामान्यतः
[Cu(H₂O)₆]²⁺ संकुल के रूप में उपस्थित होता है, जो नीले रंग का होता है।
(i) जलीय पोटैशियम फ्लुओराइड (KF) के साथ हरा रंग:
जब KF मिलाया जाता है, तो F⁻ आयन जल अणुओं को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित कर देता है और
[CuF₄(H₂O)₂]²⁻ या समान फ्लुओरो-संकुल बनता है।
फ्लुओराइड आयन कमजोर क्षेत्र का लिगैंड है, जिससे d–d संक्रमण की ऊर्जा बदल जाती है और विलयन हरा रंग प्रदर्शित करता है।
(ii) जलीय पोटैशियम क्लोराइड (KCl) के साथ चमकीला हरा रंग:
KCl मिलाने पर Cl⁻ आयन जल अणुओं को प्रतिस्थापित करके
[CuCl₄]²⁻ संकुल बनाता है।
क्लोराइड आयन फ्लुओराइड की तुलना में अधिक प्रभावी प्रतिस्थापन करता है, जिससे d–d संक्रमण में अधिक परिवर्तन होता है और विलयन चमकीला हरा (bright green) रंग दिखाता है।
अतः रंग परिवर्तन का कारण लिगैंड प्रतिस्थापन और संकुल निर्माण है।
5.14
What is the coordination entity formed when excess of aqueous KCN is added to an aqueous solution of copper sulphate? Why is it that no precipitate of copper sulphide is obtained when H₂S(g) is passed through this solution?
Answer:
On adding excess KCN, a stable complex [Cu(CN)₄]³⁻ is formed.
In this complex, Cu²⁺ ions are strongly bound within the coordination sphere and are not available in free form.
Therefore, when H₂S gas is passed, CuS precipitate is not formed.
5.14 कॉपर सल्फेट के जलीय विलयन में जलीय KCN को आधिक्य में मिलाने पर बनने वाली उपसहसंयोजन सत्ता क्या होगी ? इस विलयन में जब H2S गैस प्रवाहित की जाती है तो कॉपर सल्फाइड का अवक्षेप क्यों नहीं प्राप्त होता ?
उत्तर:
अधिक मात्रा में KCN मिलाने पर स्थायी संकुल [Cu(CN)₄]³⁻ बनता है।
इस संकुल में Cu²⁺ आयन समन्वय गोले में दृढ़ता से बंध जाता है।
इसलिए Cu²⁺ मुक्त रूप में उपलब्ध नहीं रहता और H₂S प्रवाहित करने पर CuS का अवक्षेप नहीं बनता।
5.15
Discuss the nature of bonding in the following coordination entities on the basis of valence bond theory:
(i) [Fe(CN)₆]⁴⁻
(ii) [FeF₆]³⁻
(iii) [Co(C₂O₄)₃]³⁻
(iv) [CoF₆]³⁻
Answer :-
(a) [Fe(CN)₆]⁴⁻
Answer:
CN⁻ is a strong field ligand.
The complex undergoes d²sp³ hybridisation, forms an inner orbital complex and is diamagnetic.
(b) [FeF₆]³⁻
Answer:
F⁻ is a weak field ligand.
The complex undergoes sp³d² hybridisation, forms an outer orbital complex and is paramagnetic.
(c) [Co(C₂O₄)₃]³⁻
Answer:
Oxalate is a bidentate ligand.
The complex undergoes d²sp³ hybridisation, is an inner orbital complex and shows optical isomerism.
(d) [CoF₆]³⁻
Answer:
F⁻ is a weak field ligand.
The complex undergoes sp³d² hybridisation, forms an outer orbital complex and is paramagnetic.
5.15 संयोजकता आबंध सिद्धांत के आधार पर निम्नलिखित उपसहसंयोजन सत्ता में आबंध की प्रकृति की विवेचना कीजिए -
a) [Fe(CN)₆]⁴⁻
(b) [FeF₆]³⁻
c) [Co(C₂O₄)₃]³⁻
(d) [CoF₆]³⁻
उत्तर :-
(क) [Fe(CN)₆]⁴⁻
उत्तर: CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, d²sp³ संकरण, आंतरिक कक्षक संकुल, प्रतिचुंबकीय।
(ख) [FeF₆]³⁻
उत्तर: F⁻ दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, sp³d² संकरण, बाह्य कक्षक संकुल, अनुचुंबकीय।
(ग) [Co(C₂O₄)₃]³⁻
उत्तर: ऑक्सालेट द्विदंतुर लिगैण्ड है, d²sp³ संकरण, आंतरिक कक्षक संकुल, प्रकाशीय समावयवता।
(घ) [CoF₆]³⁻
उत्तर: F⁻ दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड है, sp³d² संकरण, बाह्य कक्षक संकुल, अनुचुंबकीय।
5.16
Draw a figure to show the splitting of d-orbitals in an octahedral crystal field.
Answer:
In an octahedral field, the five d-orbitals split into two sets:
• Lower energy orbitals: dxy, dxz, dyz (t₂g)
• Higher energy orbitals: dx²–y², dz² (e₉)
The energy difference between these two sets is called Δo (octahedral crystal field splitting energy).
5.16 अष्टफलकीय क्रिस्टल क्षेत्र में d-कक्षकों के विपाटन को दर्शाने के लिए चित्र बनाइए ।
उत्तर:
अष्टफलकीय क्षेत्र में d-कक्षक दो भागों में विभाजित होते हैं—
• निम्न ऊर्जा: dxy, dxz, dyz (t₂g)
• उच्च ऊर्जा: dx²–y², dz² (e₉)
ऊर्जा अंतर को Δo कहते हैं।
5.17
What is the spectrochemical series? Explain the difference between a weak field ligand and a strong field ligand.
Answer:
The arrangement of ligands in increasing order of their crystal field splitting power is called the spectrochemical series.
Weak field ligands: I⁻, Br⁻, Cl⁻, F⁻, H₂O
• Cause small Δo
• Do not cause pairing of electrons
Strong field ligands: NH₃, CN⁻, CO
• Cause large Δo
• Cause pairing of electrons
5.17 स्पेक्ट्रमीरासायनिक श्रेणी क्या है? दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड व प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड में अंतर स्पष्ट कीजिए ।
उत्तर:
लिगैण्डों को Δo के बढ़ते क्रम में रखने की श्रेणी को स्पेक्ट्रमीरासायनिक श्रेणी कहते हैं।
दुर्बल क्षेत्र लिगैण्ड: I⁻, Br⁻, Cl⁻, F⁻, H₂O
प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड: NH₃, CN⁻, CO
दुर्बल लिगैण्ड युग्मीकरण नहीं कराते, प्रबल लिगैण्ड युग्मीकरण कराते हैं।
5.18
What is crystal field splitting energy? How does the magnitude of Δo decide the actual configuration of d-orbitals in a coordination entity?
Answer:
Crystal field splitting energy (Δo) is the energy difference between t₂g and e₉ orbitals in an octahedral field.
If Δo < pairing energy, electrons remain unpaired (high spin complex).
If Δo > pairing energy, electrons pair up (low spin complex).
Thus, the value of Δo determines the actual arrangement of d-electrons.
5.18 क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा क्या है? d-कक्षकों का वास्तविक विन्यास Δo के मान के आधार पर कैसे निर्धारित किया जाता है ?
उत्तर:
Δo वह ऊर्जा अंतर है जो t₂g और e₉ कक्षकों के बीच होता है।
यदि Δo < युग्मीकरण ऊर्जा → उच्च स्पिन संकुल
यदि Δo > युग्मीकरण ऊर्जा → निम्न स्पिन संकुल
इसी आधार पर d-कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों का विन्यास तय होता है।
5.19
[Cr(NH₃)₆]³⁺ is paramagnetic, whereas [Ni(CN)₄]²⁻ is diamagnetic. Explain.
Answer:
In [Cr(NH₃)₆]³⁺, Cr³⁺ has 3d³ configuration with unpaired electrons, hence it is paramagnetic.
In [Ni(CN)₄]²⁻, CN⁻ is a strong field ligand causing complete pairing of electrons, hence it is diamagnetic.
5.19 [Cr(NH₃)₆]³⁺ अनुचुंबकीय है जबकि [Ni(CN)₄]²⁻ प्रतिचुंबकीय, समझाइए क्यों?
उत्तर:
[Cr(NH₃)₆]³⁺ में Cr³⁺ (3d³) होता है, अयुग्मित इलेक्ट्रॉन रहते हैं, इसलिए अनुचुंबकीय है।
[Ni(CN)₄]²⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड है, सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं, इसलिए प्रतिचुंबकीय है।
5.20
A solution of [Ni(H₂O)₆]²⁺ is green, but a solution of [Ni(CN)₄]²⁻ is colourless. Explain.
Answer:
In [Ni(H₂O)₆]²⁺, d–d transitions occur, producing absorption in the visible region and giving green colour.
In [Ni(CN)₄]²⁻, strong field ligands cause large splitting and d–d transitions do not occur in the visible region, so the solution is colourless.
5.20 [Ni(H₂O)₆]²⁺ का विलयन हरा है परंतु [Ni(CN)₄]²⁻ का विलयन रंगहीन है। समझाइए ।
उत्तर:
[Ni(H₂O)₆]²⁺ में d-d संक्रमण संभव है, इसलिए विलयन हरा दिखाई देता है।
[Ni(CN)₄]²⁻ में प्रबल क्षेत्र लिगैण्ड के कारण d-d संक्रमण नहीं होता, इसलिए विलयन रंगहीन होता है।
5.21
[Fe(CN)₆]⁴⁻ and [Fe(H₂O)₆]²⁺ are of different colours in dilute solutions. Why?
Answer:
The colour of coordination compounds depends on the nature of ligands and crystal field splitting energy (Δ).
In [Fe(CN)₆]⁴⁻, CN⁻ is a strong field ligand and causes large splitting of d-orbitals.
In [Fe(H₂O)₆]²⁺, H₂O is a weak field ligand and causes small splitting.
Due to different magnitudes of Δ, absorption of light occurs at different wavelengths, hence the colours are different.
5.21 [Fe(CN)₆]⁴⁻ तथा [Fe(H₂O)₆]²⁺ के तनु विलयनों के रंग भिन्न होते हैं । क्यों ?
उत्तर:
उपसहसंयोजन यौगिकों का रंग लिगन्ड की प्रकृति तथा क्रिस्टल क्षेत्र विपाटन ऊर्जा (Δ) पर निर्भर करता है।
[Fe(CN)₆]⁴⁻ में CN⁻ प्रबल क्षेत्र लिगन्ड है, जिससे d-कक्षकों का विपाटन अधिक होता है।
[Fe(H₂O)₆]²⁺ में H₂O दुर्बल क्षेत्र लिगन्ड है, जिससे विपाटन कम होता है।
विपाटन ऊर्जा में अंतर के कारण प्रकाश का अवशोषण भिन्न तरंगदैर्ध्य पर होता है, इसलिए दोनों के रंग अलग-अलग होते हैं।
5.22
Discuss the nature of bonding in metal carbonyls.
Answer:
Bonding in metal carbonyls involves synergic bonding consisting of:
σ-bonding: Donation of lone pair electrons from carbon of CO to the vacant orbital of metal.
π-back bonding: Donation of electrons from filled metal d-orbitals to antibonding π* orbitals of CO.
This dual bonding strengthens the metal–carbon bond and weakens the C–O bond.
5.22 धातु कार्बोनिलों में आबंध की प्रकृति की विवेचना कीजिए।
उत्तर:
धातु कार्बोनिलों में आबंधन सहक्रियात्मक (Synergic) आबंधन द्वारा होता है, जिसमें—
σ-आबंधन: CO के कार्बन से धातु की रिक्त कक्षा में इलेक्ट्रॉनों का दान।
π-पश्च-आबंधन: धातु की भरी d-कक्षाओं से CO की π* कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों का दान।
इससे धातु-कार्बन बंध मजबूत तथा C–O बंध कमजोर हो जाता है।
5.23
Give the oxidation state, d-orbital occupation, and coordination number of the central metal ion in the following complexes:
(i) K₃[Co(C₂O₄)₃]
(ii) cis-[CrCl₂(en)₂]Cl
(iii) (NH₄)₂[CoF₄]
(iv) [Mn(H₂O)₆]SO₄
Answer :-
(i) K₃[Co(C₂O₄)₃]
Answer:
Oxidation state of Co = +3
d-orbital configuration = d⁶
Coordination number = 6
(ii) cis-[CrCl₂(en)₂]Cl
Answer:
Oxidation state of Cr = +3
d-orbital configuration = d³
Coordination number = 6
(iii) (NH₄)₂[CoF₄]
Answer:
Oxidation state of Co = +2
d-orbital configuration = d⁷
Coordination number = 4
(iv) [Mn(H₂O)₆]SO₄
Answer:
Oxidation state of Mn = +2
d-orbital configuration = d⁵
Coordination number = 6
5.23 निम्न संकुलों में केंद्रीय धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था, d-कक्षकों का अधिग्रहण एवं उपसहसंयोजन संख्या बताइए—
(i) K₃[Co(C₂O₄)₃]
(ii) cis-[CrCl₂(en)₂]Cl
(iii) (NH₄)₂[CoF₄]
(iv) [Mn(H₂O)₆]SO₄
उत्तर :-
(i) K₃[Co(C₂O₄)₃]
उत्तर:
Co की ऑक्सीकरण अवस्था = +3
d-कक्षकीय विन्यास = d⁶
उपसहसंयोजन संख्या = 6
(ii) cis-[CrCl₂(en)₂]Cl
उत्तर:
Cr की ऑक्सीकरण अवस्था = +3
d-कक्षकीय विन्यास = d³
उपसहसंयोजन संख्या = 6
(iii) (NH₄)₂[CoF₄]
उत्तर:
Co की ऑक्सीकरण अवस्था = +2
d-कक्षकीय विन्यास = d⁷
उपसहसंयोजन संख्या = 4
(iv) [Mn(H₂O)₆]SO₄
उत्तर:
Mn की ऑक्सीकरण अवस्था = +2
d-कक्षकीय विन्यास = d⁵
उपसहसंयोजन संख्या = 6
5.24
Write down the IUPAC name for each of the following complexes and indicate the oxidation state, electronic configuration, and coordination number. Also give the stereochemistry and magnetic moment of the complex:
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]·3H₂O
(ii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iii) [CrCl₃(py)₃]
(iv) Cs[FeCl₄]
(v) K₄[Mn(CN)₆]
Answer :-
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]·3H₂O
IUPAC Name
Potassium diaqua bis(oxalato)chromate(III) trihydrate
Oxidation State of Cr
H₂O = 0
C₂O₄²⁻ = −2 × 2 = −4
Overall charge on complex = −1
x − 4 = −1
x = +3
Oxidation state of Cr = +3
Electronic Configuration
Cr (Z = 24): [Ar] 3d⁵ 4s¹
Cr³⁺: [Ar] 3d³
Coordination Number
H₂O (2 × 1) + C₂O₄²⁻ (2 × 2) = 2 + 4 = 6
Geometry
Octahedral
Magnetic Moment (Calculation)
Cr³⁺ → d³
Number of unpaired electrons (n) = 3
μ = √[n(n+2)] BM
μ = √[3(3+2)] = √15
μ ≈ 3.87 BM
(ii) [CrCl₃(py)₃]
IUPAC Name
Trichloridotripyridinechromium(III)
Oxidation State of Cr
Cl⁻ = −1 × 3 = −3
Pyridine = 0
Neutral complex
Cr = +3
Electronic Configuration
Cr³⁺ = [Ar] 3d³
Coordination Number
3 Cl⁻ + 3 py = 6
Geometry
Octahedral
Magnetic Moment
d³ → 3 unpaired electrons
μ = √15 ≈ 3.87 BM
(iii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
IUPAC Name
Pentaamminechloridocobalt(III) chloride
Oxidation State of Co
Let oxidation state = x
x − 1 = +2
x = +3
Electronic Configuration
Co (Z = 27): [Ar] 3d⁷ 4s²
Co³⁺: [Ar] 3d⁶
NH₃ = strong field ligand → low spin
Coordination Number
5 NH₃ + 1 Cl⁻ = 6
Geometry
Octahedral
Magnetic Moment
Low spin d⁶ → no unpaired electrons
μ = 0 BM (diamagnetic)
(iv) Cs[FeCl₄]
IUPAC Name
Cesium tetrachloridoferrate(III)
Oxidation State of Fe
Cl⁻ = −1 × 4 = −4
Overall charge = −1
Fe − 4 = −1
Fe = +3
Electronic Configuration
Fe³⁺ = [Ar] 3d⁵
Coordination Number
4
Geometry
Tetrahedral
Magnetic Moment
d⁵ (high spin) → 5 unpaired electrons
μ = √[5(5+2)] = √35
μ ≈ 5.92 BM
(v) K₄[Mn(CN)₆]
IUPAC Name
Potassium hexacyanomanganate(II)
Oxidation State of Mn
CN⁻ = −1 × 6 = −6
Overall charge = −4
Mn − 6 = −4
Mn = +2
Electronic Configuration
Mn²⁺ = [Ar] 3d⁵
CN⁻ = strong field ligand → low spin
Coordination Number
6
Geometry
Octahedral
Magnetic Moment
Low spin d⁵ → 1 unpaired electron
μ = √[1(1+2)] = √3
μ ≈ 1.73 BM
5.24 निम्न संकुलों के IUPAC नाम लिखिए तथा ऑक्सीकरण अवस्था, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, उपसहसंयोजन संख्या दर्शाइए । संकुल का त्रिविम रसायन तथा चुंबकीय आघूर्ण भी बतलाइए -
(i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂].3H₂O
(ii) [CrCl₃(py)₃]
iii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
(iv) Cs[FeCl₄]
(v) K₄[Mn(CN)₆]
उत्तर :-
i) K[Cr(H₂O)₂(C₂O₄)₂]·3H₂O
1. IUPAC नाम
पोटैशियम डाइएक्वा बिस(ऑक्सालेटो)क्रोमेट(III) ट्राइहाइड्रेट
2. ऑक्सीकरण अवस्था (Oxidation State)
मान लें Cr की ऑक्सीकरण अवस्था = x
H₂O → उदासीन (0)
C₂O₄²⁻ → −2 (प्रत्येक), कुल 2 = −4
सम्पूर्ण संकुल पर आवेश = −1
x + 0 + (−4) = −1
x = +3
Cr की ऑक्सीकरण अवस्था = +3
3. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
Cr (Z = 24)
Cr = [Ar] 3d⁵ 4s¹
Cr³⁺ में 3 इलेक्ट्रॉन निकलते हैं (पहले 4s, फिर 3d से):
Cr³⁺ = [Ar] 3d³
4. उपसहसंयोजन संख्या (Coordination Number)
H₂O → एकदन्त (2)
C₂O₄²⁻ → द्विदन्त (2 × 2 = 4)
कुल = 2 + 4 = 6
5. त्रिविम रसायन (Geometry)
उपसहसंयोजन संख्या = 6
⇒ अष्टफलीय (Octahedral)
6. चुंबकीय आघूर्ण (Magnetic Moment)
Cr³⁺ = 3d³
अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = 3
सूत्र:
μ = √[n(n+2)] BM
μ = √[3(3+2)]
μ = √15
μ ≈ 3.87 BM
(ii) [CrCl₃(py)₃]
1. IUPAC नाम
ट्राइक्लोरिडो ट्राइस(पाइरीडिन)क्रोमियम(III)
2. ऑक्सीकरण अवस्था
Cl⁻ = −1 × 3 = −3
py (पाइरीडिन) = 0
संकुल उदासीन है
Cr = +3
3. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
Cr³⁺ = [Ar] 3d³
4. उपसहसंयोजन संख्या
Cl⁻ (3) + py (3) = 6
5. त्रिविम रसायन
अष्टफलीय (Octahedral)
6. चुंबकीय आघूर्ण
d³ → 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन
μ = √15 ≈ 3.87 BM
(iii) [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
1. IUPAC नाम
पेन्टाऐमीन क्लोरिडोकोबाल्ट(III) क्लोराइड
2. ऑक्सीकरण अवस्था
मान लें Co = x
NH₃ = 0
Cl⁻ (अंदर) = −1
संकुल पर आवेश = +2
x − 1 = +2
x = +3
3. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
Co (Z = 27)
Co = [Ar] 3d⁷ 4s²
Co³⁺ = [Ar] 3d⁶
NH₃ = प्रबल लिगैंड → low spin
4. उपसहसंयोजन संख्या
5 NH₃ + 1 Cl = 6
5. त्रिविम रसायन
अष्टफलीय (Octahedral)
6. चुंबकीय आघूर्ण
Low spin d⁶ → सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित
अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = 0
μ = 0 BM (डायमैग्नेटिक)
(iv) Cs[FeCl₄]
1. IUPAC नाम
सीज़ियम टेट्राक्लोरिडोफेरैट(III)
2. ऑक्सीकरण अवस्था
Cl⁻ = −1 × 4 = −4
संकुल पर आवेश = −1
Fe − 4 = −1
Fe = +3
3. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
Fe³⁺ = [Ar] 3d⁵
4. उपसहसंयोजन संख्या
4
5. त्रिविम रसायन
चतुष्फलीय (Tetrahedral)
6. चुंबकीय आघूर्ण
d⁵ (high spin)
अयुग्मित इलेक्ट्रॉन = 5
μ = √[5(5+2)]
μ = √35
μ ≈ 5.92 BM
(v) K₄[Mn(CN)₆]
1. IUPAC नाम
पोटैशियम हेक्सासायनोमैंगनेट(II)
2. ऑक्सीकरण अवस्था
CN⁻ = −1 × 6 = −6
संकुल पर आवेश = −4
Mn − 6 = −4
Mn = +2
3. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
Mn²⁺ = [Ar] 3d⁵
CN⁻ = प्रबल लिगैंड → low spin
4. उपसहसंयोजन संख्या
6
5. त्रिविम रसायन
अष्टफलीय (Octahedral)
6. चुंबकीय आघूर्ण
Low spin d⁵ → 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन
μ = √[1(1+2)]
μ = √3
μ ≈ 1.73 BM
5.25
Explain the violet colour of the complex [Ti(H₂O)₆]³⁺ on the basis of crystal field theory.
Answer:
Ti³⁺ has d¹ configuration.
In an octahedral field, d-orbitals split into t₂g and e₉ levels.
The single electron absorbs visible light to move from t₂g to e₉ level.
The absorbed light corresponds to yellow-green region, so the transmitted light appears violet.
5.25 क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के आधार पर संकुल [Ti(H₂O)₆]³⁺ के बैंगनी रंग की व्याख्या कीजिए।
उत्तर:
Ti³⁺ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास d¹ है।
अष्टफलकीय क्षेत्र में d-कक्षकों का t₂g और e₉ में विभाजन होता है।
इलेक्ट्रॉन t₂g से e₉ में संक्रमण के लिए दृश्य प्रकाश का अवशोषण करता है।
पीत-हरित प्रकाश के अवशोषण के कारण संकुल बैंगनी दिखाई देता है।
5.26
What is meant by the chelate effect? Give an example.
Answer:
The enhanced stability of coordination compounds containing chelating ligands compared to similar compounds with monodentate ligands is called chelate effect.
Example:
[Cu(en)₂]²⁺ is more stable than [Cu(NH₃)₄]²⁺.
5.26 कीलेट प्रभाव से क्या तात्पर्य है? एक उदाहरण दीजिए।
उत्तर:
द्विदंतुर या बहुदंतुर लिगन्ड वाले संकुल, एकदंतुर लिगन्ड वाले संकुलों की तुलना में अधिक स्थायी होते हैं। इस प्रभाव को कीलेट प्रभाव कहते हैं।
उदाहरण:
[Cu(en)₂]²⁺, [Cu(NH₃)₄]²⁺ से अधिक स्थायी है।
5.27
Discuss briefly, giving an example in each case, the role of coordination compounds in:
(i) Biological systems
(ii) Medicinal chemistry
(iii) Analytical chemistry
(iv) Extraction and metallurgy of metals
Answer :-
(i) Biological systems
Answer:
Coordination compounds play a vital role in biological systems. Many essential biological processes depend on metal complexes.
Example:
• Haemoglobin is an iron(II) coordination compound. Iron is coordinated with a porphyrin ring and helps in the transport of oxygen in blood.
• Chlorophyll is a magnesium coordination compound responsible for photosynthesis in plants.
(ii) Medicinal chemistry
Answer:
Coordination compounds are widely used in medicines for diagnosis and treatment.
Example:
• Cis-platin is a platinum coordination compound used in the treatment of cancer.
• EDTA complexes are used to remove excess heavy metals from the body (chelation therapy).
(iii) Analytical chemistry
Answer:
Coordination compounds are used for qualitative and quantitative analysis of metal ions.
Example:
• EDTA is used in complexometric titrations to estimate hardness of water.
• Formation of coloured complexes helps in identification of metal ions.
(iv) Extraction of metals
Answer:
Coordination compounds play an important role in the extraction and purification of metals.
Example:
• Gold and silver are extracted using cyanide process where soluble coordination complexes are formed.
• Nickel is purified by forming nickel carbonyl, Ni(CO)₄.
5.27 प्रत्येक का एक उदाहरण देते हुए निम्नलिखित में उपसहसंयोजन यौगिकों की भूमिका की संक्षिप्त विवेचना कीजिए —
(i) जैव प्रणालियाँ
(ii) औषध रसायन
(iii) विश्लेषणात्मक रसायन
(iv) धातुओं का निष्कर्षण
उत्तर :-
(i) जैव प्रणालियाँ
उत्तर:
जैव प्रणालियों में उपसहसंयोजन यौगिकों की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। अनेक जैविक क्रियाएँ धातु-यौगिकों पर निर्भर करती हैं।
उदाहरण:
• हीमोग्लोबिन एक लौह (Fe²⁺) उपसहसंयोजन यौगिक है, जो रक्त में ऑक्सीजन का परिवहन करता है।
• क्लोरोफिल एक मैग्नीशियम उपसहसंयोजन यौगिक है, जो प्रकाश संश्लेषण में सहायक होता है।
(ii) औषध रसायन
उत्तर:
औषध रसायन में उपसहसंयोजन यौगिकों का उपयोग रोगों के उपचार और निदान में किया जाता है।
उदाहरण:
• सिस-प्लैटिन एक प्लेटिनम उपसहसंयोजन यौगिक है, जिसका उपयोग कैंसर के उपचार में होता है।
• EDTA यौगिक शरीर से विषैली भारी धातुओं को हटाने में प्रयोग होता है।
(iii) विश्लेषणात्मक रसायन
उत्तर:
विश्लेषणात्मक रसायन में उपसहसंयोजन यौगिकों का उपयोग धातु आयनों की पहचान और मात्रा निर्धारण में किया जाता है।
उदाहरण:
• EDTA का उपयोग जल की कठोरता ज्ञात करने में किया जाता है।
• रंगीन उपसहसंयोजन यौगिक धातुओं की पहचान में सहायक होते हैं।
(iv) धातुओं का निष्कर्षण
उत्तर:
धातुओं के निष्कर्षण एवं शुद्धिकरण में उपसहसंयोजन यौगिकों की महत्वपूर्ण भूमिका होती है।
उदाहरण:
• सोना और चाँदी सायनाइड प्रक्रिया द्वारा निकाले जाते हैं, जिसमें उपसहसंयोजन यौगिक बनते हैं।
• निकेल का शुद्धिकरण निकेल कार्बोनाइल Ni(CO)₄ बनाकर किया जाता है।
5.28
How many ions are produced from the complex Co(NH₃)₆Cl₂ in solution?
(i) 6
(ii) 4
(iii) 3
(iv) 2
Answer:
[Co(NH₃)₆]Cl₂ → [Co(NH₃)₆]²⁺ + 2Cl⁻
Total number of ions = 3
Correct option: (iii)
5.28 [Co(NH₃)₆]Cl₂ से विलयन में कितने आयन उत्पन्न होंगे?
( i ) 6
(ii ) 4
(iii) 3
( iv) 2
उत्तर:
[Co(NH₃)₆]Cl₂ → [Co(NH₃)₆]²⁺ + 2Cl⁻
कुल आयन = 3
सही विकल्प: (iii)
5.29
Among the following ions, which one has the highest magnetic moment value?
(i) [Cr(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺
(iii) [Zn(H₂O)₆]²⁺
Answer:
Effect of H₂O (aqua) ligand:
H₂O is a weak field ligand.
It does not cause pairing of electrons in the d-orbitals.
Therefore, all coordination compounds formed with H₂O are high spin octahedral complexes.
High spin complexes contain a greater number of unpaired electrons, which increases the magnetic moment.
Electronic configuration and number of unpaired electrons:
[Cr(H₂O)₆]³⁺
Cr³⁺ = 3d³
Number of unpaired electrons = 3
[Fe(H₂O)₆]²⁺
Fe²⁺ = 3d⁶ (high spin)
Number of unpaired electrons = 4
[Zn(H₂O)₆]²⁺
Zn²⁺ = 3d¹⁰
Number of unpaired electrons = 0
Magnetic moment formula:
μ = √n(n + 2) BM
where n = number of unpaired electrons
The number of unpaired electrons is maximum in Fe²⁺.
Therefore, [Fe(H₂O)₆]²⁺ has the maximum magnetic moment.
Correct answer: (ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺
5.29 निम्नलिखित आयनों में से किसके चुंबकीय आघूर्ण का मान सर्वाधिक होगा?
(i) [Cr(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺
(iii) [Zn(H₂O)₆]²⁺
उत्तर:
H₂O (जल) लिगैंड का प्रभाव:
H₂O एक कमज़ोर क्षेत्र लिगैंड है।
यह d-कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों का युग्मन नहीं कराता।
इस कारण H₂O से बने सभी उपसहसंयोजन यौगिक उच्च स्पिन (high spin) अष्टफलकीय होते हैं।
उच्च स्पिन यौगिकों में अपेयोजित इलेक्ट्रॉनों की संख्या अधिक होती है,
जिससे चुंबकीय आघूर्ण का मान बढ़ जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास तथा अपेयोजित इलेक्ट्रॉन:
[Cr(H₂O)₆]³⁺
Cr³⁺ = 3d³
अपेयोजित इलेक्ट्रॉन = 3
[Fe(H₂O)₆]²⁺
Fe²⁺ = 3d⁶ (उच्च स्पिन)
अपेयोजित इलेक्ट्रॉन = 4
[Zn(H₂O)₆]²⁺
Zn²⁺ = 3d¹⁰
अपेयोजित इलेक्ट्रॉन = 0
चुंबकीय आघूर्ण का सूत्र:
μ = √n(n + 2) BM
जहाँ n = अपेयोजित इलेक्ट्रॉनों की संख्या
Fe²⁺ आयन में अपेयोजित इलेक्ट्रॉनों की संख्या सर्वाधिक है।
अतः [Fe(H₂O)₆]²⁺ का चुंबकीय आघूर्ण सर्वाधिक होता है।
सही उत्तर: (ii) [Fe(H₂O)₆]²⁺
5.30 The oxidation number of cobalt in K[Co(CO)₄] is:
( i ) + 1
( ii ) + 3
(iii) - 1
( iv) - 3
Answer:
CO is a neutral ligand.
Overall charge on complex = –1
Oxidation state of Co = –1
Correct option: (iii)
5.30 K[Co(CO)₄] में कोबाल्ट की ऑक्सीकरण संख्या है—
( i ) + 1
( ii ) + 3
(iii) - 1
( iv) - 3
उत्तर:
CO एक तटस्थ लिगन्ड है तथा संकुल पर कुल आवेश –1 है।
Co की ऑक्सीकरण संख्या = –1
सही विकल्प: (iii)
5.31
Among the following, the most stable complex is:
(i) [Fe(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(NH₃)₆]³⁺
(iii) [Fe(C₂O₄)₃]³⁻
(iv) [FeCl₆]³⁻
Answer:
[Fe(C₂O₄)₃]³⁻ is the most stable complex.
Reason:
Oxalate (C₂O₄²⁻) is a bidentate ligand and forms chelate rings with Fe³⁺.
Due to the chelate effect, complexes containing bidentate ligands are more stable than those containing monodentate ligands such as H₂O, NH₃ and Cl⁻.
Correct option: (iii)
5.31 निम्न में सर्वाधिक स्थायी संकुल है—
(i) [Fe(H₂O)₆]³⁺
(ii) [Fe(NH₃)₆]³⁺
(iii) [Fe(C₂O₄)₃]³⁻
(iv) [FeCl₆]³⁻
उत्तर:
[Fe(C₂O₄)₃]³⁻ सर्वाधिक स्थायी संकुल है।
कारण:
ऑक्सालेट (C₂O₄²⁻) एक द्विदंतुर (bidentate) लिगन्ड है और यह धातु आयन के साथ कीलेट प्रभाव उत्पन्न करता है।
कीलेट प्रभाव के कारण बने संकुल एकदंतुर लिगन्ड (H₂O, NH₃, Cl⁻) वाले संकुलों की तुलना में अधिक स्थायी होते हैं।
सही विकल्प: (iii)
5.32
What will be the correct order for the wavelengths of absorption in the visible region for the following complexes?
[Ni(NO₂)₆]⁴⁻ , [Ni(NH₃)₆]²⁺ , [Ni(H₂O)₆]²⁺
Answer:
According to the spectrochemical series, ligand field strength follows the order:
NO₂⁻ > NH₃ > H₂O
Stronger ligand → larger crystal field splitting (Δ) → shorter wavelength absorbed
Weaker ligand → smaller Δ → longer wavelength absorbed
Therefore, the correct order of wavelength of absorption is:
[Ni(H₂O)₆]²⁺ > [Ni(NH₃)₆]²⁺ > [Ni(NO₂)₆]⁴⁻
(Longer wavelength → shorter wavelength)
5.32 निम्नलिखित के लिए दृश्य प्रकाश में अवशोषण की तरंगदैर्ध्य का सही क्रम क्या होगा?
[Ni(NO₂)₆]⁴⁻ , [Ni(NH₃)₆]²⁺ , [Ni(H₂O)₆]²⁺
उत्तर:
लिगन्डों की प्रबलता का क्रम (स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रेणी के अनुसार):
NO₂⁻ > NH₃ > H₂O
प्रबल क्षेत्र लिगन्ड ⇒ अधिक Δ ⇒ कम तरंगदैर्ध्य
दुर्बल क्षेत्र लिगन्ड ⇒ कम Δ ⇒ अधिक तरंगदैर्ध्य
अतः अवशोषण की तरंगदैर्ध्य का सही क्रम होगा:
[Ni(H₂O)₆]²⁺ > [Ni(NH₃)₆]²⁺ > [Ni(NO₂)₆]⁴⁻
(अधिक तरंगदैर्ध्य → कम तरंगदैर्ध्य)
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