घर अंगूर परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास। जटिल यौगिकों की संरचना कक्षीय क्वांटम संख्या l

परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास। जटिल यौगिकों की संरचना कक्षीय क्वांटम संख्या l

उदाहरण 1. NO 2 कंपाउंड में कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का चार्ज निर्धारित करें। इस कनेक्शन को नाम दें।

समाधान

CS के बाहरी गोले में एक NO आयन होता है, इसलिए पूरे आंतरिक क्षेत्र का आवेश +1 होता है, अर्थात + । आंतरिक गोले में NH3 और Cl-लिगैंड के दो समूह होते हैं। कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट की ऑक्सीकरण अवस्था को द्वारा निरूपित किया जाता है एक्सऔर समीकरण को हल करें

1 = 1एक्स+ 0 4 + 2 (-1)। यहाँ से एक्स = +1.

इस प्रकार, CS एक जटिल धनायन है। यौगिक नाम: कोबाल्ट डाइक्लोरोटेट्रामाइन नाइट्राइट (+1)।

उदाहरण 2. + आयन की एक रैखिक संरचना क्यों होती है?

समाधान

किसी दिए गए सम्मिश्र आयन में संकुलन कारक का आवेश ज्ञात कीजिए

1 = 1एक्स+ 0 2। यहाँ से एक्स = +1.

Cu + आयन के संयोजकता उपस्तरों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना विन्यास 3 . से मेल खाती है डी 10 4एस 0 4आर 0. 3 . से डी - सबलेवल में रिक्तियां नहीं हैं, तो एक 4 एसऔर एक 4 पीऑर्बिटल्स जो टाइप . द्वारा संकरण करते हैं एसपी. इस प्रकार का संकरण (तालिका 1 देखें) परिसर की रैखिक संरचना से मेल खाता है।

उदाहरण 3. केंद्रीय आयन के एओ के संकरण के प्रकार और 2-कॉम्प्लेक्स की ज्यामितीय संरचना का निर्धारण करें।

समाधान

केंद्रीय आयन Hg 2+ : 5 . का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास डी 10 6एस 0 6आर 0 , और इलेक्ट्रॉनिक ग्राफिक योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है

रासायनिक बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनता है, जहां चार दाता लिगैंड्स (सीएल-आयन) में से प्रत्येक इलेक्ट्रॉनों की एक अकेला जोड़ी (धराशायी तीर) प्रदान करता है, और जटिल एजेंट (एचजी 2+ आयन) मुफ्त एओ प्रदान करता है: एक 6 एसऔर तीन 6 पीजेएससी

इस प्रकार, इस जटिल आयन में sp3 ao संकरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप बंध चतुष्फलकीय शीर्षों की ओर निर्देशित होते हैं और 2-आयन में एक चतुष्फलकीय संरचना होती है।

उदाहरण 4. 3-कॉम्प्लेक्स में बंधों के निर्माण के लिए एक ऊर्जा आरेख बनाएं और केंद्रीय परमाणु के ऑर्बिटल्स के संकरण के प्रकार को इंगित करें। परिसर के चुंबकीय गुण क्या हैं?

समाधान

केंद्रीय आयन Fe 3+ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:…3 डी 5 4एस 0 4पी 0 4डी 0. छह मोनोडेंटेट लिगैंड सीएन - एक मजबूत अष्टफलकीय क्षेत्र बनाते हैं और छह σ-बॉन्ड बनाते हैं, जो कार्बन परमाणु के इलेक्ट्रॉनों के अकेले जोड़े को Fe 3+ कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट के एओ को मुक्त करने के लिए प्रदान करते हैं, जबकि एओ 3 की गिरावट को दूर करते हैं। डीकॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का सबलेवल। परिसर के ऊर्जा आरेख का रूप है

डीश्रृंखला

फे 3+ :…3 डी 5

डीश्रृंखला

पांच 3 डी-इलेक्ट्रॉन पूरी तरह से कक्षा में वितरित होते हैं 3 डीश्रंखला, क्योंकि प्रबल क्षेत्र लिगेंड्स के साथ अंतःक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली विभाजन ऊर्जा अधिकतम इलेक्ट्रॉन युग्मन के लिए पर्याप्त होती है। नि: शुल्क 3 डी, 4एसऔर 4 आर-कक्षक उजागर होते हैं डी 2 एसपी 3 संकरण और परिसर की अष्टफलकीय संरचना का निर्धारण। सम्मिश्र एक अनुचुम्बक है, क्योंकि एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है

डी 2 एसपी 3

उदाहरण 5. परिसर में बंधों के निर्माण का ऊर्जा आरेख बनाइए - और संकरण के प्रकार को इंगित कीजिए।

समाधान

इलेक्ट्रॉनिक सूत्र Cr 3+: …3 डी 3 4एस 0 4पी 0 4डी 0. मोनोडेंटेट लिगैंड्स एफ - चार -बॉन्ड बनाते हैं, कमजोर फील्ड लिगैंड होते हैं और एक टेट्राहेड्रल फील्ड बनाते हैं

डीश्रृंखला

डीश्रृंखला

मुफ्त दो 3 डी, एक 4 एसऔर एक 4 आरकॉम्प्लेक्सिंग एजेंट का एओ प्रकार के अनुसार संकरण करता है डी 2 एसपी, जिसके परिणामस्वरूप टेट्राहेड्रल विन्यास के एक अनुचुंबकीय परिसर का निर्माण होता है।

उदाहरण 6. बताएं कि आयन 3 अनुचुंबकीय क्यों है और आयन 3 प्रतिचुंबकीय क्यों है।

समाधान

जटिल एजेंट Co 3+ का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र: ...3 डी 6. एफ लिगेंड्स (कमजोर क्षेत्र लिगैंड) के अष्टफलकीय क्षेत्र में, मामूली विभाजन होता है डी-सबलेवल, इसलिए इलेक्ट्रॉन हंड के नियम के अनुसार एओ को भरते हैं (चित्र 3 देखें)। इस मामले में, चार अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं, इसलिए आयन 3 अनुचुंबकीय है। जब 3-आयन एक मजबूत क्षेत्र लिगैंड (सीएन-आयन) की भागीदारी के साथ बनता है, तो विभाजन ऊर्जा डी-सबलेवल इतना महत्वपूर्ण होगा कि यह युग्मित इलेक्ट्रॉनों के इंटरइलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण की ऊर्जा को पार कर जाएगा। हुंड नियम का उल्लंघन करते हुए इलेक्ट्रॉन Co 3+ आयन के AO को भरेंगे (चित्र 4 देखें)। इस मामले में, सभी इलेक्ट्रॉनों को जोड़ा जाता है, और आयन स्वयं ही प्रतिचुंबकीय होता है।

उदाहरण 7.3+ आयन के लिए, विभाजन ऊर्जा 167.2 kJ mol-1 है। जलीय विलयन में क्रोमियम (III) यौगिकों का रंग कैसा होता है?

समाधान

किसी पदार्थ का रंग निर्धारित करने के लिए, हम उस तरंग दैर्ध्य को निर्धारित करते हैं जिस पर प्रकाश अवशोषित होता है

या एनएम।

इस प्रकार, 3+ आयन स्पेक्ट्रम के लाल भाग में प्रकाश को अवशोषित करता है, जो क्रोमियम (III) यौगिक के हरे रंग से मेल खाता है।

उदाहरण 8. निर्धारित करें कि क्या सिल्वर सल्फाइड (I) का एक अवक्षेप 25 ° C के तापमान पर अवक्षेपित होगा, यदि आप 0.001 M घोल के बराबर मात्रा में मिलाते हैं - जिसमें समान नाम CN का लिगैंड होता है - 0.12 mol / dm 3 की सांद्रता के साथ, और अवक्षेपण आयन एस 2 का एक समाधान - 3.5 10 -3 एम की एकाग्रता के साथ।

समाधान

किसी दिए गए आयन के लिए पृथक्करण प्रक्रिया को योजना द्वारा दर्शाया जा सकता है

- एजी + + 2 सीएन - ,

और जमा करने की प्रक्रिया को इस प्रकार लिखा जा सकता है

2एजी + + एस 2– ↔ एजी 2 एस।

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एक अवक्षेप बनेगा, सूत्र का उपयोग करके सिल्वर सल्फाइड पीआर (एजी 2 एस) के घुलनशीलता उत्पाद की गणना करना आवश्यक है।

चांदी के आयनों की सांद्रता निर्धारित करने के लिए, हम जटिल आयन की अस्थिरता स्थिरांक के लिए व्यंजक लिखते हैं

. यहाँ से

संदर्भ पुस्तक के अनुसार, हम परिसर की अस्थिरता स्थिरांक के मान का चयन करते हैं - ( प्रतिघोंसला = 1 10 -21)। फिर

मोल / डीएम 3.

गठित अवक्षेप के घुलनशीलता उत्पाद की गणना करें

संदर्भ पुस्तक के अनुसार, हम सिल्वर सल्फाइड (पीआर (एजी 2 एस) तालिका \u003d 5.7 10 -51) की घुलनशीलता के उत्पाद के सारणीबद्ध मूल्य का चयन करते हैं और इसकी गणना गणना के साथ करते हैं। पीआर तालिका के बाद से< ПР расчет, то из данного раствора осадок выпадает, так как соблюдается условие выпадения осадка.

उदाहरण 9. सोडियम टेट्रासायनोज़िनकेट के घोल में जिंक आयनों की सांद्रता की गणना 0.3 mol / dm 3 की सांद्रता के साथ 0.01 mol / dm 3 के घोल में साइनाइड आयनों की अधिकता के साथ करें।

समाधान

प्राथमिक पृथक्करण लगभग पूरी तरह से योजना के अनुसार होता है

Na2 → 2Na2+ + 2–

द्वितीयक पृथक्करण समीकरण का अनुसरण करता है

2– Zn 2+ + 4CN –

आइए इस प्रक्रिया के लिए अस्थिरता स्थिरांक के लिए व्यंजक लिखें

. यहाँ से

संदर्भ पुस्तक का उपयोग करते हुए, हम किसी दिए गए आयन की अस्थिरता स्थिरांक का मान ज्ञात करते हैं ( प्रतिघोंसला = 1.3 10 -17)। कॉम्प्लेक्स के पृथक्करण के परिणामस्वरूप बनने वाले साइनाइड आयनों की सांद्रता पेश की गई अधिकता की सांद्रता से बहुत कम है, और यह माना जा सकता है कि 0.01 mol / dm 3, यानी CN - आयनों की सांद्रता के रूप में गठित पृथक्करण के परिणाम की उपेक्षा की जा सकती है। फिर

मोल / डीएम 3.

टीसीपी की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि एक रंग या किसी अन्य जटिल यौगिकों के कारणों की अच्छी व्याख्या है। इससे पहले कि हम जटिल यौगिकों में रंग की उपस्थिति का कारण समझाने की कोशिश करें, हमें याद है कि दृश्य प्रकाश विद्युत चुम्बकीय विकिरण है, जिसकी तरंग दैर्ध्य 400 से 700 एनएम तक होती है। इस विकिरण की ऊर्जा इसकी तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है:

ई = एच×एन = एच×सी/एल

ऊर्जा 162 193 206 214 244 278 300

ई, केजे / मोल


तरंग दैर्ध्य 760 620 580 560 490 430 400

यह पता चला है कि क्रिस्टल क्षेत्र द्वारा डी-स्तर के विभाजन की ऊर्जा, प्रतीक डी द्वारा निरूपित, दृश्य प्रकाश के एक फोटॉन की ऊर्जा के समान क्रम का परिमाण है। इसलिए, संक्रमण धातु परिसरों स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं। अवशोषित फोटॉन इलेक्ट्रॉन को डी-ऑर्बिटल्स के निम्न ऊर्जा स्तर से उच्च स्तर तक उत्तेजित करता है। आइए बताते हैं कि उदाहरण 3+ पर क्या कहा गया है। टाइटेनियम (III) में केवल 1 डी-इलेक्ट्रॉन है, स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र में परिसर में केवल एक अवशोषण शिखर है। अधिकतम तीव्रता 510 एनएम है। इस तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश डी-इलेक्ट्रॉन को डी-ऑर्बिटल्स के निचले ऊर्जा स्तर से ऊपरी एक तक ले जाने का कारण बनता है। विकिरण के अवशोषण के परिणामस्वरूप, अवशोषित पदार्थ का अणु न्यूनतम ऊर्जा E 1 से उच्च ऊर्जा अवस्था E 2 के साथ जमीनी अवस्था से गुजरता है। उत्तेजना ऊर्जा अणु के अलग-अलग ऊर्जा कंपन स्तरों पर वितरित की जाती है, जो थर्मल ऊर्जा में बदल जाती है। प्रकाश ऊर्जा के कड़ाई से परिभाषित क्वांटा के अवशोषण के कारण होने वाले इलेक्ट्रॉनिक संक्रमणों को कड़ाई से परिभाषित अवशोषण बैंड की उपस्थिति की विशेषता है। इसके अलावा, प्रकाश अवशोषण तभी होता है जब अवशोषित क्वांटम की ऊर्जा अवशोषित अणु के अंतिम और प्रारंभिक अवस्था में क्वांटम ऊर्जा स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर DE के साथ मेल खाती है:

डीई \u003d ई 2 - ई 1 \u003d एच × एन \u003d एच × सी / एल,

जहाँ h प्लैंक नियतांक है; n अवशोषित विकिरण की आवृत्ति है; ग प्रकाश की गति है; l अवशोषित प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है।

जब किसी पदार्थ का एक नमूना प्रकाश द्वारा प्रकाशित होता है, तो नमूने द्वारा अवशोषित नहीं किए गए सभी रंगों की किरणें उससे परावर्तित होकर हमारी आंखों में प्रवेश करती हैं। यदि नमूना सभी तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करता है, तो किरणें उससे परावर्तित नहीं होती हैं, और ऐसी वस्तु हमें काली दिखाई देती है। यदि नमूना प्रकाश को बिल्कुल भी अवशोषित नहीं करता है, तो हम इसे सफेद या रंगहीन समझते हैं। यदि नमूना नारंगी को छोड़कर सभी किरणों को अवशोषित करता है, तो यह नारंगी दिखाई देता है। एक अन्य विकल्प भी संभव है - नमूना नारंगी तब भी दिखाई दे सकता है जब नीले रंग को छोड़कर सभी रंगों की किरणें हमारी आंख में प्रवेश करती हैं। इसके विपरीत, यदि नमूना केवल नारंगी किरणों को अवशोषित करता है, तो यह नीला दिखाई देता है। नीला और नारंगी पूरक रंग कहलाते हैं।

वर्णक्रमीय रंगों का क्रम: प्रति हर एक के बारे मेंहॉटनिक कुंआकरता है एचनेट, जीडे सेजाता है एफअज़ान - प्रतिलाल, के बारे मेंश्रेणी, कुंआपीला, एचहरा , जीनीला, सेनीला , एफनील लोहित रंग का।

एक्वाकॉम्प्लेक्स 3+ के लिए, डी डिस्ट का संख्यात्मक मान। \u003d 163 kJ / mol दृश्य लाल विकिरण की सीमा से मेल खाती है, इसलिए, Fe 3+ लवण के जलीय घोल व्यावहारिक रूप से रंगहीन होते हैं। Hexacyanoferrate (III) में D div है। = 418 kJ/mol, जो स्पेक्ट्रम के नीले-बैंगनी भाग में अवशोषण और पीले-नारंगी में परावर्तन से मेल खाती है। हेक्सासायनोफेरेट (III) आयनों वाले घोल नारंगी रंग के साथ पीले रंग के होते हैं। मूल्य डी जिला। 3+ की तुलना में 3+ छोटा है, जो Fe 3+ -OH 2 की बहुत अधिक बाध्यकारी ऊर्जा को नहीं दर्शाता है। 3- की बड़ी विभाजन ऊर्जा इंगित करती है कि Fe 3+ -CN की बाध्यकारी ऊर्जा अधिक है, और इसलिए, CN को विभाजित करने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। प्रायोगिक आंकड़ों से यह ज्ञात होता है कि 3+ समन्वय क्षेत्र में H 2 O अणुओं का औसत जीवनकाल लगभग 10 -2 s होता है, और 3-जटिल CN - लिगैंड्स अत्यंत धीमी गति से होते हैं।

आइए कई उदाहरणों पर विचार करें जो हमें टीसीपी के उपयोग के साथ समस्याओं को हल करने की अनुमति देते हैं।

उदाहरण:ट्रांस-+ कॉम्प्लेक्स आयन मुख्य रूप से स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में प्रकाश को अवशोषित करता है - 640 एनएम। इस परिसर का रंग क्या है?

समाधान: चूंकि विचाराधीन परिसर लाल प्रकाश को अवशोषित करता है, इसलिए इसका रंग लाल-हरे रंग का पूरक होना चाहिए।

उदाहरण:आयन A1 3+, Zn 2+ और Co 2+ लिगेंड्स के अष्टफलकीय वातावरण में हैं। इनमें से कौन सा आयन दृश्य प्रकाश को अवशोषित कर सकता है और इसलिए हमें रंगीन दिखाई देता है?

समाधान: A1 3+ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है। चूंकि इसमें कोई बाहरी डी-इलेक्ट्रॉन नहीं है, इसलिए यह रंगीन नहीं है। Zn 2+ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास - 3d 10 है। इस मामले में, सभी डी-ऑर्बिटल्स इलेक्ट्रॉनों से भरे हुए हैं। ऑर्बिटल्स d x 2-y2 और d x 2 ऑर्बिटल्स d xy, d yz, d xz के निचले ऊर्जा स्तर से उत्साहित इलेक्ट्रॉन को स्वीकार नहीं कर सकते। इसलिए, Zn 2+ कॉम्प्लेक्स भी रंगहीन है। Co 2+ आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है - d 7। इस मामले में, एक d-इलेक्ट्रॉन d xy, d yz, d xz ऑर्बिटल्स के निचले ऊर्जा स्तर से d x 2-y2 और d x 2 ऑर्बिटल्स के ऊपरी ऊर्जा स्तर तक जा सकता है। इसलिए, Co 2+ आयन का परिसर रंगीन है।

उदाहरण:कैसे समझाएं कि प्रतिचुंबकीय परिसरों का रंग 3+, 3+, 3– नारंगी क्यों है, जबकि अनुचुंबकीय परिसरों का रंग 3–, 0 नीला है?

समाधान: परिसरों का नारंगी रंग स्पेक्ट्रम के नीले-बैंगनी भाग में अवशोषण को इंगित करता है, अर्थात। लघु तरंग दैर्ध्य के क्षेत्र में। इस प्रकार, इन परिसरों के लिए विभाजन एक बड़ा मूल्य है, जो सुनिश्चित करता है कि वे कम-स्पिन परिसरों (डी> पी) से संबंधित हैं। इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी (डी 6 कॉन्फ़िगरेशन, टी 2 जी सबलेवल पर सभी छह इलेक्ट्रॉन) इस तथ्य के कारण है कि एनएच 3, एन, एनओ 2 लिगेंड्स - स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के दाईं ओर से संबंधित हैं। इसलिए, वे जटिल गठन के दौरान एक मजबूत क्षेत्र बनाते हैं। परिसरों के दूसरे समूह को नीले रंग में रंगने का अर्थ है कि वे ऊर्जा को पीले-लाल रंग में अवशोषित करते हैं, अर्थात। स्पेक्ट्रम का लंबा तरंगदैर्ध्य भाग। चूंकि तरंग दैर्ध्य जिस पर परिसर प्रकाश को अवशोषित करता है, विभाजन की मात्रा निर्धारित करता है, हम कह सकते हैं कि इस मामले में डी का मान अपेक्षाकृत छोटा है (डी<Р). Это и понятно: лиганды F – и H 2 O находятся в левой части спектрохимического ряда и образуют слабое поле. Поэтому энергии расщепления D в данном случае недостаточно для спаривания электронов кобальта (III) и электронная конфигурация в этом случае - t 4 2g ,е 2 g , а не t 6 2g e 0 g .

उदाहरण:क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत का उपयोग करते हुए, समझाइए कि एक जलीय घोल में एक जटिल आयन रंगहीन क्यों होता है, और 2 हरे रंग का होता है?

समाधान : कॉम्प्लेक्स - कॉपर कटियन Cu + द्वारा इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन 3d 10 4s 0 से बनता है, सभी d-ऑर्बिटल्स भरे हुए हैं, इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण असंभव है, इसलिए समाधान रंगीन नहीं है। 2- कॉम्प्लेक्स Cu 2+ cation द्वारा बनाया गया है, जिसका इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन 3d 9 4s 0 है, इसलिए d- सबलेवल पर एक रिक्ति है। डी-सबलेवल पर प्रकाश के अवशोषण पर इलेक्ट्रॉनों का संक्रमण परिसर का रंग निर्धारित करता है। कॉपर (II) एक्वाकॉम्प्लेक्स जलीय घोल में नीले होते हैं, कॉम्प्लेक्स के आंतरिक क्षेत्र में क्लोराइड आयनों की शुरूआत से मिश्रित लिगैंड कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है, जिससे घोल का रंग हरे रंग में बदल जाता है।

उदाहरण: वैलेंस बॉन्ड की विधि का उपयोग करते हुए, क्रिस्टल क्षेत्र के सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए, केंद्रीय परमाणु के संकरण के प्रकार का निर्धारण करें और परिसरों के ज्यामितीय आकार की भविष्यवाणी करें:

- + -

समाधान: हम संकेतित परिसरों में से ई + द्वारा गठित यौगिकों को चुनते हैं, ये हैं:

+ - 3-

- + .

इन परिसरों में रासायनिक बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बनता है, इलेक्ट्रॉन दाता लिगैंड होते हैं: अमोनिया अणु और साइनाइड आयन (मोनोडेंटेट लिगैंड) और थियोसल्फेट आयन (बिडेंटेट लिगैंड)। इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता E + धनायन है। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (एन-1)डी 10 एनएस 0 एनपी 0। बाहरी एनएस- और एनपी-ऑर्बिटल्स मोनोडेंटेट लिगैंड्स के साथ दो बांडों के निर्माण में भाग लेते हैं, केंद्रीय परमाणु के संकरण का प्रकार सपा है, परिसरों का ज्यामितीय आकार रैखिक है, कोई अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, आयन प्रतिचुंबकीय है। एक बाइडेंटेट लिगैंड के साथ चार दाता-स्वीकर्ता बांड के निर्माण में, एक एस-ऑर्बिटल और केंद्रीय परमाणु के तीन पी-ऑर्बिटल्स एमएचएस में भाग लेते हैं, संकरण का प्रकार एसपी 3 है, कॉम्प्लेक्स का ज्यामितीय आकार टेट्राहेड्रल है, वहां अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।

परिसरों का दूसरा समूह:

- - - 3+

एक स्वर्ण (III) आयन द्वारा निर्मित, जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5d 8 6s 0 है। परिसरों के निर्माण में शामिल लिगेंड को कमजोर लोगों में विभाजित किया जा सकता है: क्लोराइड और ब्रोमाइड आयन, और मजबूत वाले: अमोनिया और साइनाइड आयन, लिगैंड की स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला के अनुसार। हंड के नियम के अनुसार, 5d ऑर्बिटल्स पर दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, और कमजोर-क्षेत्र लिगैंड के साथ दाता-स्वीकर्ता बांड के निर्माण के दौरान उन्हें बनाए रखा जाता है। बंधन निर्माण के लिए, स्वर्ण धनायन एक 6s और तीन 6p कक्षक प्रदान करता है। केंद्रीय परमाणु एसपी 3 के संकरण का प्रकार। जटिल आयन की स्थानिक संरचना चतुष्फलकीय होती है। दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं, परिसर अनुचुंबकीय है।

मजबूत क्षेत्र लिगैंड के प्रभाव में, सोने (III) आयन के इलेक्ट्रॉनों को एक 5d कक्षीय के विमोचन के साथ जोड़ा जाता है। केंद्रीय परमाणु के एक 5d-, एक 6s- और दो 6p-कक्षक चार दाता-स्वीकर्ता बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। संकरण का प्रकार dsp 2 । यह जटिल आयन की एक समतल-वर्ग संरचना की ओर जाता है। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, कॉम्प्लेक्स प्रतिचुंबकीय होते हैं।

जटिल समाधान का रंग इसकी संरचना, संरचना पर निर्भर करता है और अधिकतम अवशोषण बैंड के अनुरूप तरंग दैर्ध्य एल अधिकतम द्वारा निर्धारित किया जाता है, बैंड की तीव्रता, इस पर निर्भर करता है कि संबंधित इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण क्वांटम-रासायनिक रूप से प्रतिबंधित है या नहीं, स्मीयरिंग अवशोषण बैंड, कई मापदंडों पर निर्भर करता है, जैसे कि कॉम्प्लेक्स की इलेक्ट्रॉनिक संरचना, सिस्टम में थर्मल गति की तीव्रता, समन्वय पॉलीहेड्रॉन के नियमित ज्यामितीय आकार के विरूपण की डिग्री, आदि।

डाइजिंक टेट्राफ्लोराइड

जेडएन 2 एफ 4 (डी)।तापमान रेंज 100 - 6000 K में मानक अवस्था में गैसीय डाइजिंक टेट्राफ्लोराइड के थर्मोडायनामिक गुण तालिका में दिए गए हैं। जेडएन 2 एफ 4।

Zn 2 F 4 के थर्मोडायनामिक कार्यों की गणना के लिए उपयोग किए जाने वाले आणविक स्थिरांक तालिका में दिए गए हैं। Zn.8। Zn 2 F 4 अणु की संरचना का प्रयोगात्मक अध्ययन नहीं किया गया है। मुख्य इलेक्ट्रॉनिक में Zn 2 F 4 के लिए Be 2 F 4 [82SOL/OSE], Mg 2 F 4 [ 81SOL/SAZ ] ([94GUR/VEY] भी देखें) और Al 2 F 4 [82ZAK/CHA] के साथ सादृश्य द्वारा शर्त 1 जी, एक तलीय चक्रीय संरचना को अपनाया जाता है (समरूपता समूह डी 2एच) Zn 2 F 4 की जमीनी इलेक्ट्रॉनिक स्थिति का स्थिर वजन I होने की सिफारिश की जाती है, इस तथ्य के आधार पर कि Zn 2+ आयन में है ... डी 10 इलेक्ट्रॉनिक विन्यास। जड़ता के क्षणों का गुणनफल, तालिका में दिया गया है। Zn.8, अनुमानित संरचनात्मक मापदंडों से गणना की गई: आर(जेडएन-एफ टी) = 1.75 ± 0.05 (टर्मिनल Zn-F बांड), आर(जेडएन-एफ बी) = 1.95 ± 0.05 (ब्रिज्ड Zn-F बांड) और F बी-जेडएन-एफ बी= 80 ± 10o. बांड की लंबाई Zn-F t को समान माना जाता है आर(Zn-F) ZnF 2 अणु में, r(Zn-F b) मान को टर्मिनल बॉन्ड के 0.2 से बड़ा होने की सिफारिश की जाती है, जैसा कि Al, Ga, In, Tl, Be, और Fe हाइडिड में देखा गया है। डिमर कोण मान F बी-जेडएन-एफ बी Be 2 F 4 , Mg 2 F 4 , और Al 2 F 4 अणुओं में संबंधित मानों से अनुमानित। परिकलित मान त्रुटि आई ए आई बी आई सी 3 10 -113 ग्राम 3 सेमी 6 है।

Zn-F n 1 और n 2 टर्मिनल बॉन्ड की स्ट्रेचिंग आवृत्तियों को गिवन और लेवेनशस [80GIV/LOE] के काम से लिया गया था, जिन्होंने क्रिप्टन मैट्रिक्स में पृथक Zn 2 F 4 अणुओं के IR और रमन स्पेक्ट्रा का अध्ययन किया था। सभी Zn-F (n 3) ब्रिज बॉन्ड की कंपन आवृत्तियों को समान माना जाता है, और उनके मूल्यों का अनुमान इस धारणा के तहत लगाया जाता है कि (n) बी/एन टी) cp = 0.7, जैसा कि Fe, Al, Ga, और हैलाइड के डिमर में होता है। Zn 2 F 4 के अंतिम बॉन्ड (n 4 - n 5) की झुकने वाली कंपन आवृत्तियों की सिफारिश की जाती है, यह मानते हुए कि Zn 2 F 4 और Zn 2 Cl 4 में उनके मूल्यों का अनुपात ZnF 2 के समान है और जेडएनसीएल 2। चक्र (n 7) के आउट-ऑफ-प्लेन विरूपण कंपन की आवृत्ति को Zn 2 Cl 4 के लिए संबंधित आवृत्ति से थोड़ा अधिक माना जाता है। विमान (एन 6) में चक्र के विरूपण दोलनों की आवृत्ति के मूल्य का अनुमान Zn 2 Cl 4 के लिए अपनाए गए मूल्य के साथ तुलना करके और Zn-F और Zn-Cl के कंपन आवृत्तियों के अनुपात को ध्यान में रखते हुए लगाया गया था। Zn 2 F 4 और Zn 2 Cl 4 में ब्रिज बॉन्ड। प्रयोगात्मक रूप से देखी गई दोलन आवृत्तियों की त्रुटियां 20 सेमी -1 हैं, जो उनके मूल्य का 20% अनुमानित है।

थर्मोडायनामिक कार्यों की गणना में Zn 2 F 4 के उत्तेजित इलेक्ट्रॉनिक राज्यों को ध्यान में नहीं रखा गया था।

Zn 2 F 4 (r) के थर्मोडायनामिक कार्यों की गणना "कठोर रोटेटर - हार्मोनिक ऑसिलेटर" सन्निकटन में समीकरणों (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.122) - (1.124) , ( 1.128), (1.130) । गणना किए गए थर्मोडायनामिक कार्यों में त्रुटियां आणविक स्थिरांक के स्वीकृत मूल्यों की अशुद्धि के साथ-साथ गणना की अनुमानित प्रकृति और 6, 16 और 20 J × K -1 × mol -1 की मात्रा के कारण होती हैं। के मान ( टी) 298.15, 3000 और 6000 K पर।

Zn 2 F 4 (d) के थर्मोडायनामिक कार्यों की तालिका पहली बार प्रकाशित हुई है।

संतुलन स्थिरांक Zn 2 F 4 (g) = 2Zn(g) + 4F(g) की गणना स्वीकृत मान का उपयोग करके की गई थी

डी परएच(Zn 2 F 4. g, 0) \u003d 1760 ± 30 kJ × mol -1।

इस प्रकाशन में शामिल डाइहैलाइड्स के उर्ध्वपातन और डिमराइजेशन की एन्थैल्पी की तुलना करके मूल्य का अनुमान लगाया जाता है। तालिका Zn.12 अनुपात D . के मूल्यों को दर्शाता है एसएच(MeHal 2. k, 0) / D आरएच(MeHal 2 - MeHal 2 , 0), इस प्रकाशन में स्वीकृत मूल्यों के अनुरूप।

कुल 20 प्रयोगात्मक डेटा में से 9 मामलों में लापता हैं। इन यौगिकों के लिए, वर्ग कोष्ठक में तालिका में दिए गए अनुमानों का प्रदर्शन किया गया। ये अनुमान निम्नलिखित विचारों पर आधारित हैं:

1. Fe, Co और Ni यौगिकों के लिए, F-Cl-Br-I श्रृंखला में एक छोटी सी चाल और Fe-Co-Ni श्रृंखला में इस तरह के एक कदम की अनुपस्थिति को स्वीकार किया जाता है;

2. Zn यौगिकों के लिए, श्रृंखला F-Cl-Br-I में मूल्यों की भिन्नता को नोटिस करना संभव नहीं है, और फ्लोराइड के लिए एक मान लिया जाता है, अन्य मूल्यों का औसत;

3. Cu यौगिकों के लिए, मूल्यों की निकटता के आधार पर, लौह समूह के यौगिकों के साथ सादृश्य द्वारा F-Cl-Br-I श्रृंखला में एक छोटा कदम अपनाया गया था; कदम ही कुछ छोटा लिया जाता है।

उपरोक्त दृष्टिकोण तालिका में दिए गए Me 2 Hal 4 के परमाणुकरण के एन्थैल्पी के मूल्यों की ओर जाता है। Zn.13।

Cu 2 I 4 की परमाणु ऊर्जा की गणना करते समय, D इस प्रकाशन में शामिल नहीं है। श्री° (CuI 2, k, 0) \u003d 180 ± 10 kJ × mol -1। (CuBr 2 के ऊर्ध्वपातन की एन्थैल्पी पर पाठ देखें)।

प्रदर्शन किए गए अनुमानों की सटीकता का अनुमान Cu 2 I 4 के लिए 50 kJ mol-1 और अन्य मामलों में 30 kJ mol-1 पर लगाया जा सकता है।

Zn 2 F 4 के परमाणुकरण की एन्थैल्पी का स्वीकृत मान गठन की एन्थैल्पी के मान से मेल खाता है:

डी एफ एच° (Zn 2 F 4. g, 0) \u003d -1191.180 ± 30.0 kJ × mol -1।

ओसिना ई.एल. [ईमेल संरक्षित]

गुसारोव ए.वी. [ईमेल संरक्षित]

2016 के लिए यूएसई विकल्पों में से कार्य संख्या 1 पर विचार करें।

टास्क नंबर 1.

बाहरी इलेक्ट्रॉन परत 3s²3p6 का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र दो कणों में से प्रत्येक की संरचना से मेल खाता है:

1. Arº और Kº 2. Cl‾ और K+ 3. S²‾ और Naº 4. Clº और Ca2+

व्याख्या:उत्तर विकल्पों में से हैं, अप्रकाशित और उत्तेजित अवस्थाओं में परमाणु, अर्थात्, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, उदाहरण के लिए, पोटेशियम आयन का आवर्त प्रणाली में अपनी स्थिति के अनुरूप नहीं है। विकल्प 1 Arº और Kº पर विचार करें। आइए उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखें: Arº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6; Kº: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 - केवल आर्गन में उपयुक्त इलेक्ट्रॉन विन्यास होता है। उत्तर 2 पर विचार करें - Cl‾ और K+। के+: 1s2 2s2 2p6 3s2 4s0; वर्ग: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6। फलस्वरूप, सही उत्तर 2 है।

टास्क नंबर 2.

1. Caº 2. K+ 3. Cl+ 4. Zn2+

व्याख्या:क्योंकि हम आर्गन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखते हैं: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6। कैल्शियम उपयुक्त नहीं है क्योंकि इसमें 2 और इलेक्ट्रॉन हैं। पोटेशियम के लिए: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0। सही उत्तर 2 है।

टास्क नंबर 3.

एक तत्व जिसका परमाणु इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 है, एक हाइड्रोजन यौगिक बनाता है

1.CH4 2.SiH4 3.H2O 4.H2S

व्याख्या:आइए आवर्त प्रणाली को देखें, ऐसे इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में सल्फर परमाणु होता है। सही उत्तर 4 है।

टास्क नंबर 4.

बाहरी ऊर्जा स्तर के समान विन्यास में मैग्नीशियम परमाणु होते हैं और

1. कैल्शियम 2. क्रोमियम 3. सिलिकॉन 4. एल्युमिनियम

व्याख्या:मैग्नीशियम का बाहरी ऊर्जा स्तर विन्यास है: 3s2। कैल्शियम: 4s2, क्रोमियम: 4s2 3d4, सिलिकॉन: 3s2 2p2, एल्यूमीनियम: 3s2 3p1। सही उत्तर 1 है।

टास्क नंबर 5.

जमीनी अवस्था में आर्गन परमाणु कण के इलेक्ट्रॉन विन्यास से मेल खाता है:

1. S²‾ 2. Zn2+ 3. Si4+ 4. Seº

व्याख्या:जमीनी अवस्था में आर्गन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 है। S²‾ का एक इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p (4+2)। सही उत्तर 1 है।

टास्क नंबर 6.

फास्फोरस और

1. एआर 2. अल 3. सीएल 4. एन

व्याख्या:आइए फॉस्फोरस परमाणु के बाहरी स्तर का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखें: 3s2 3p3।

एल्युमिनियम: 3s2 3p1;

आर्गन के लिए: 3s2 3p6;

क्लोरीन के लिए: 3s2 3p5;

नाइट्रोजन के लिए: 2s2 2p3।

सही उत्तर 4 है।

टास्क नंबर 7.

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 कण से मेल खाता है

1. S4+ 2. P3- 3. Al3+ 4. O2-

व्याख्या:यह इलेक्ट्रॉनिक विन्यास जमीनी अवस्था में आर्गन परमाणु से मेल खाता है। उत्तर विकल्पों पर विचार करें:

S4+: 1s2 2s2 2p6 3s2 2p0

P3-: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p (3+3)

सही उत्तर 2 है।

टास्क नंबर 8.

क्रोमियम परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के वितरण से कौन सा इलेक्ट्रॉनिक विन्यास मेल खाता है:

1.3d2 4s2 2.3s2 3p4 3.3d5 4s1 4.4s2 4p6

व्याख्या:आइए क्रोमियम के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को जमीनी अवस्था में लिखें: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5। संयोजकता इलेक्ट्रॉन अंतिम दो उपस्तर 4s और 3d पर होते हैं (यहाँ एक इलेक्ट्रॉन उपस्तर s से d तक उछलता है)। सही उत्तर 3 है।

टास्क नंबर 9.

जमीनी अवस्था में बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर में तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों में एक परमाणु होता है

1. टाइटेनियम 2. सिलिकॉन 3. मैग्नीशियम 4. फास्फोरस

व्याख्या: 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने के लिए, तत्व को पांचवें समूह में होना चाहिए। फलस्वरूप, सही उत्तर 4 है।

टास्क नंबर 10.

एक रासायनिक तत्व का परमाणु, जिसका उच्चतम ऑक्साइड RO2 है, का बाहरी स्तर विन्यास है:

1.ns2 np4 2.ns2 np2 3.ns2 4.ns2 np1

व्याख्या:इस तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था (इस यौगिक में) +4 है, अर्थात इसके बाहरी स्तर में 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होने चाहिए। फलस्वरूप, सही उत्तर 2 है।

(आप सोच सकते हैं कि सही उत्तर 1 है, लेकिन ऐसे परमाणु की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +6 होगी (क्योंकि बाहरी स्तर में 6 इलेक्ट्रॉन होते हैं), लेकिन हमें सूत्र RO2 रखने के लिए उच्चतम ऑक्साइड की आवश्यकता होती है, और ऐसे एक तत्व में उच्चतम ऑक्साइड RO3 होगा)

स्वतंत्र कार्य के लिए असाइनमेंट।

1. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 एक परमाणु से मेल खाता है

1. एल्युमिनियम 2. नाइट्रोजन 3. क्लोरीन 4. फ्लोरीन

2. कण में आठ-इलेक्ट्रॉन बाहरी आवरण होता है

1. P3+ 2. Mg2+ 3. Cl5+ 4. Fe2+

3. तत्व की क्रम संख्या, जिसके परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना 1s2 2s2 2p3 है, के बराबर है

1. 5 2. 6 3. 7 4. 4

4. Cu2+ कॉपर आयन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है

1. 64 2. 66 3. 29 4. 27

5. नाइट्रोजन परमाणु और

1. सल्फर 2. क्लोरीन 3. आर्सेनिक 4. मैंगनीज

6. किस यौगिक में 1s2 2s2 2p6 3s3 3p6 के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ एक धनायन और एक आयन होता है?

1. NaCl 2. NaBr 3. KCl 4. KBr

7. Fe2+ आयरन आयन में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है

1. 54 2. 28 3. 58 4. 24

8. अक्रिय गैस के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में आयन होता है

1. Cr2+ 2. S2- 3. Zn2+ 4. N2-

9. फ्लोरीन और

1. ऑक्सीजन 2. लिथियम 3. ब्रोमीन 4. नियॉन

10. एक तत्व जिसका इलेक्ट्रॉनिक सूत्र 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 है, एक हाइड्रोजन यौगिक से मेल खाता है

1. एचसीएल 2. PH3 3. H2S 4. SiH4

इस नोट में 2016 के यूएसई संग्रह से असाइनमेंट का उपयोग किया गया था, जिसे ए.ए. द्वारा संपादित किया गया था। कावेरिना।

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