समन्वय रसायन

समन्वय यौगिक में केंद्रीय धातु परमाणु या आयन लिगेंड्स से समन्वय बंधन द्वारा घिरा होता है। ज्यामिति, ऑक्सीकरण अवस्था, लिगैंड क्षेत्र और इलेक्ट्रॉन गणना मिलकर रंग, चुंबकत्व, प्रतिक्रियाशीलता और स्थिरता निर्धारित करते हैं।

लिगेंड्स और समन्वय संख्या

लिगैंड एक लुईस आधार है जो दाता परमाणु से धातु केंद्र को इलेक्ट्रॉन युग्म देता है। मोनोडेंटेट लिगैंड एक दाता स्थल से, द्विदंती लिगैंड दो दाता स्थलों से और पॉलीडेंटेट लिगैंड कई दाता स्थलों से धातु केंद्र से बंध सकता है। समन्वय संख्या धातु से सीधे जुड़े दाता परमाणु की संख्या है।

उदाहरण [Cu(NH₃)₄]²⁺ में चार NH₃ लिगेंड्स मोनोडेंटेट हैं और समन्वय संख्या 4। ईडीटीए हेक्साडेंटेट लिगैंड के रूप में कई धातु आयनों के साथ कीलेट बना सकता है।

ऑक्सीकरण अवस्था

जटिल का कुल लिगैंड चार्ज चार्ज करें और धातु ऑक्सीकरण अवस्था से मिलता है। [Fe(CN)₆]⁴⁻ में छह CN⁻ कुल −6 देते हैं; जटिल −4 है, इसलिए Fe ऑक्सीकरण अवस्था +2।

ऑक्सीकरण अवस्था औपचारिक इलेक्ट्रॉन-गिनती उपकरण है, वास्तविक आंशिक शुल्क नहीं। धातु-लिगैंड सहसंयोजकता होने पर इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक बारीकियां होती है।

ज्यामिति

समन्वय संख्या 6 में अष्टफलकीय ज्यामिति सामान्य है। समन्वय संख्या 4 में चतुष्फलकीय या वर्ग-तलीय दोनों संभव हैं। d⁸ धातु जैसे Pt(II) और Pd(II) अक्सर वर्ग-तलीय संकुल बनाते हैं, जबकि कई d¹⁰ प्रजाति चतुष्फलकीय होती हैं।

केवल समन्वय संख्या से ज्यामिति तय नहीं होती; धातु की पहचान, इलेक्ट्रॉन विन्यास, लिगैंड का आकार और लिगैंड क्षेत्र महत्वपूर्ण हैं।

लिगैंड-क्षेत्र विभाजन

अष्टफलकीय क्षेत्र में पांच d कक्षाएँ t₂g निचला और e_g उच्चतर सेट में विभाजन होते हैं, जुदाई Δ_o। चतुष्फलकीय विभाजन अलग आदेश देना और छोटा परिमाण देता है।

इलेक्ट्रॉन युग्मन ऊर्जा और Δ की तुलना हाई-स्पिन या कम-स्पिन कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित कर सकती है। मजबूत क्षेत्र के लिगेंड्स बड़ा बंटवारा और कम स्पिन प्रवृत्ति दे सकते हैं, लेकिन धातु ऑक्सीकरण अवस्था और पंक्ति भी महत्वपूर्ण हैं।

रंग, चुंबकत्व और केलेट प्रभाव

डी-डी संक्रमण या चार्ज-ट्रांसफर संक्रमण दृश्यमान अवशोषण दे सकते हैं, इसलिए कॉम्प्लेक्स रंगीन हो सकते हैं। अयुग्मित इलेक्ट्रॉन अनुचुम्बकत्व देते हैं; सभी युग्मित होने पर प्रतिचुंबकीय व्यवहार मिलता है।

पॉलीडेंटेट लिगेंड्स अक्सर अनुरूप मोनोडेंटेट लिगेंड्स से अधिक स्थिर परिसर बनाते हैं—केलेट प्रभाव में एन्ट्रापी और बंधन दोनों योगदान कर सकते हैं।

समावयवता

समन्वय यौगिक केवल सूत्र से विशिष्ट रूप से परिभाषित नहीं होते। सीस/ट्रांस ज्यामितीय समावयवता वर्ग-तलीय और अष्टफलकीय संकुल में मिल सकती है; कुछ केलेटेड ऑक्टाहेड्रल कॉम्प्लेक्स ऑप्टिकल आइसोमर्स भी बनाते हैं।

आइसोमर्स के रंग, प्रतिक्रियाशीलता और जैविक प्रभाव अलग हो सकते हैं। इसलिए लिगैंड गिनती के साथ स्थानिक व्यवस्था को भी रासायनिक पहचान का हिस्सा मानना चाहिए।

अभ्यास

ऑक्सीकरण अवस्था

[Co(NH₃)₆]Cl₃ में जटिल धनायन प्रभार +3।

हल: NH₃ तटस्थ है, इसलिए Co = +3।

सीएन इन [Fe(CN)₆]⁴⁻

दाता परमाणु कितने?

हल: 6 साइनाइड दानकर्ता, समन्वय संख्या 6।

चुंबकत्व

जटिल में 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।

हल: अनुचुम्बकीय होगा।