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CISCE (ICSE & ISC)
Class XII
Chemistry
अध्याय 5: उपसहसंयोजन यौगिक (Coordination Compounds)

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ICSE • कक्षा XII • Chemistry • अध्याय 5

अनुमानित समय: 90 मिनट

प्रगति: अध्ययनरत

उपसहसंयोजन यौगिक (Coordination Compounds)

कक्षा 12 रसायन विज्ञान में, "समन्वय यौगिक" 2026-27 एनसीईआरटी पाठ्यक्रम के साथ संरेखित एक आधिकारिक, पाठ्यक्रम-सत्यापित मास्टर संसाधन प्रदान करता है।

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प्रस्तावना अध्याय अवधारणाएँ सूत्र एवं अभिक्रियाएँ हल उदाहरण सामान्य गलतियाँ अध्याय सारांश स्व-मूल्यांकन अभ्यास टेस्ट दें

🧬 क्या आपने कभी सोचा है?

आपके लाल रक्त कोशिकाओं में हीमोग्लोबिन आपके पूरे शरीर में ऑक्सीजन को कैसे बांधता है और छोड़ता है, या हरा क्लोरोफिल पृथ्वी पर प्रकाश संश्लेषण को बढ़ावा देने के लिए सूर्य के प्रकाश को कैसे अवशोषित करता है? हीमोग्लोबिन एक लौह समन्वय परिसर है, और क्लोरोफिल एक मैग्नीशियम समन्वय परिसर है। वर्नर का सिद्धांत जैव-अकार्बनिक रसायन शास्त्र को खोलता है।

यह अध्याय क्यों महत्वपूर्ण है

अध्ययन से पूर्व (आवश्यक ज्ञान)

कक्षा 11 से लुईस एसिड और क्षार।
अध्याय 4 से डी-ब्लॉक तत्व।
रासायनिक बंधन।

इस अध्याय के लक्ष्य

वर्नर के समन्वय सिद्धांत की व्याख्या करें: प्राथमिक संयोजकता (आयनीकरण योग्य, ऑक्सीकरण अवस्था) और द्वितीयक संयोजकता (गैर-आयनीकरणीय, समन्वय संख्या)।
मोनोन्यूक्लियर समन्वय यौगिकों का मास्टर IUPAC नामकरण।
लिगैंड्स को वर्गीकृत करें (अनआइडेंटेट, बाइडेंटेट, पॉलीडेंटेट, एम्बिडेंटेट, चेलेटिंग)।
क्रिस्टल फील्ड थ्योरी (सीएफटी) समझाएं: ऑक्टाहेड्रल ($\Delta_o$) और टेट्राहेड्रल में क्रिस्टल फील्ड विभाजन ($\Delta_t = \frac{4}{9}\Delta_o$) कॉम्प्लेक्स।
स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला का उपयोग करके उच्च-स्पिन बनाम निम्न-स्पिन इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन की भविष्यवाणी करें।

अध्याय रूपरेखा एवं प्रगति

1 1। वर्नर का सिद्धांत और समन्वय इकाइ...

2 2. लिगैंड आर्किटेक्चर और केलेशन

3 3. क्रिस्टल फ़ील्ड सिद्धांत (सीएफटी...

सम्पूर्ण सैद्धांतिक एवं वैचारिक अध्ययन

1। वर्नर का सिद्धांत और समन्वय इकाइयाँ

अल्फ्रेड वर्नर ने स्थापित किया कि केंद्रीय धातु परमाणु दो प्रकार की संयोजकता प्रदर्शित करते हैं:
• प्राथमिक संयोजकता: आयनीकरण योग्य, नकारात्मक आयनों से संतुष्ट, ऑक्सीकरण अवस्था से मेल खाती है।
• माध्यमिक संयोजकता: गैर-आयनीकरण योग्य, अंतरिक्ष में दिशात्मक, तटस्थ अणुओं या आयनों से संतुष्ट, मेल खाती है समन्वय संख्या तक (उदाहरण के लिए $[\text{Co(NH}_3)_6]\text{Cl}_3$ में, प्राथमिक 3 है, माध्यमिक 6 है)।

2. लिगैंड आर्किटेक्चर और केलेशन

A Ligand धातु धनायन (लुईस बेस) को इलेक्ट्रॉन जोड़े दान करता है:
• एम्बिडेंटेट: दो अलग-अलग परमाणुओं के माध्यम से बंध सकता है (उदाहरण के लिए $-\text{NO}_2^-$ N के माध्यम से या $-\text{ONO}^-$ O के माध्यम से)।
• Chelate लिगैंड:डि- या पॉलीडेंटेट लिगैंड धातु के साथ रिंग संरचनाएं बनाता है (जैसे $\text{EDTA}^{4-}$, ईथेन-1,2-डायमाइन 'एन'), जो असाधारण थर्मोडायनामिक स्थिरता (चेलेट प्रभाव!) प्रदान करता है।

3. क्रिस्टल फ़ील्ड सिद्धांत (सीएफटी)

इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल: लिगैंड्स धातु के पास पहुंचते हैं, विभाजित होकर पतित $d$-ऑर्बिटल्स:
• ऑक्टाहेड्रल स्प्लिटिंग ($\Delta_o$): कम ऊर्जा $\mathbf{t_{2g}}$ ($d_{xy}, d_{yz}, d_{zx}$) और उच्च ऊर्जा $\mathbf{e_g}$ ($d_{x^2-y^2}, d_{z^2}$).
• मजबूत क्षेत्र में विभाजित होते हैं लिगैंड्स: $\Delta_o > P$ (पेयरिंग एनर्जी) → लो-स्पिन पेयर कॉम्प्लेक्स (जैसे $\text{CN}^-, \text{CO}$).
• कमजोर फील्ड लिगैंड्स: $\Delta_o < P$ → हाई-स्पिन अनपेयर्ड कॉम्प्लेक्स (जैसे। $\text{F}^-, \text{Cl}^-$).

महत्वपूर्ण रासायनिक सूत्र, अभिक्रियाएँ एवं समीकरण

उत्तर वास्तुकला

$$Concept \to Evidence \to Application \to Evaluation$$

अध्याय सिद्धांत का उपयोग करें, कार्य या साक्ष्य दिखाएं, और निष्कर्ष बताएं।

संशोधन लूप

$$Learn \to Practise \to Check \to Correct \to Reattempt$$

एक त्रुटि लॉग रखें और उन प्रश्नों पर दोबारा गौर करें जो गलत धारणा को उजागर करते हैं।

अवधारणात्मक हल उदाहरण एवं अनुप्रयोग (Solved Examples)

उदाहरण 1

वर्नर के समन्वय सिद्धांत को बताएं। वर्नर ने कैसे निष्कर्ष निकाला कि $[\text{Co(NH}_3)_6]\text{Cl}_3$ में तीन आयनीकरण योग्य क्लोराइड आयन हैं?

विस्तृत समाधान / उत्तर:

वर्नर ने कहा कि धातुओं में प्राथमिक (आयनीकरण योग्य) और द्वितीयक (गैर-आयनीकरण योग्य, दिशात्मक) संयोजकताएँ होती हैं। उन्होंने अतिरिक्त सिल्वर नाइट्रेट ($\text{AgNO}_3$) के साथ $[\text{Co(NH}_3)_6]\text{Cl}_3$ पर प्रतिक्रिया की: कॉम्प्लेक्स के प्रति मोल $\text{AgCl}$ के ठीक 3 मोल अवक्षेपित होते हैं, जिससे यह साबित होता है कि सभी तीन क्लोराइड आयन आयनीकरणीय प्राथमिक संयोजकता के रूप में समन्वय क्षेत्र के बाहर रहते हैं।

उदाहरण 2

कॉम्प्लेक्स का IUPAC नाम लिखें: $[\text{Co(NH}_3)_5(\text{CO}_3)]\text{Cl}$.

विस्तृत समाधान / उत्तर:

केंद्रीय धातु कोबाल्ट है। ऑक्सीकरण अवस्था: $x + 5(0) + (-2) + (-1) = 0 \implies x = +3$. वर्णमाला क्रम में लिगेंड्स: अमीन और कार्बोनेटो। IUPAC नाम: पेंटाअमाइनकार्बोनेटोकोबाल्ट(III) क्लोराइड.

उदाहरण 3

डबल साल्ट और समन्वय कॉम्प्लेक्स के बीच क्या अंतर है? प्रत्येक का एक उदाहरण दें।

विस्तृत समाधान / उत्तर:

एक दोहरा नमक जलीय घोल में अपने व्यक्तिगत सरल आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाता है (उदाहरण के लिए मोहर का नमक: $\text{FeSO}_4 \cdot (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 \cdot 6\text{H}_2\text{O} \to \text{Fe}^{2+} + 2\text{NH}_4^+ + 2\text{SO}_4^{2-}$); एक समन्वय परिसर समाधान में अपनी पहचान बनाए रखता है, और जटिल आयन घटक धातु और लिगेंड (जैसे $\text{K}_4[\text{Fe(CN)}_6]$) में अलग नहीं होता है।

सामान्य गलतियाँ एवं परीक्षक के जाल (Examiner Traps)

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

किसी परिभाषा को प्रश्न या डेटा पर लागू किए बिना दोहराना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

अवधारणा को पहचानें, प्रासंगिक साक्ष्य या गणना दिखाएं, और अंतिम निहितार्थ समझाएं।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

स्थितियों, इकाइयों, डोमेन प्रतिबंधों, या समायोजन प्रभावों को छोड़ना।

सही वैज्ञानिक तथ्य

धारणाएं बताएं, इकाइयों को संरक्षित करें, सीमा मामलों की जांच करें, और मूल समस्या के विरुद्ध उत्तर को सत्यापित करें।

सामान्य भ्रम / गलत उत्तर

एक सही मध्यवर्ती परिणाम को प्रमाण के रूप में मानें कि संपूर्ण समाधान सही है।

सही वैज्ञानिक तथ्य

एक स्वतंत्र तर्कसंगतता जांच करें और परिणाम को वापस अध्याय सिद्धांत से जोड़ें।

समन्वय यौगिक - प्रमुख आणविक वास्तुकला और प्रतिक्रिया तंत्र मॉडल

अध्याय का सार संक्षेप एवं 10 मुख्य निष्कर्ष

मुख्य बिंदु 1

वर्नर प्राथमिक बनाम माध्यमिक: आयनीकरण योग्य ऑक्सीकरण चार्ज बनाम निश्चित स्थानिक समन्वय संख्या।

मुख्य बिंदु 2

चेलेट स्थिरता: पॉलीडेंटेट रिंग गठन तेजी से जटिल स्थिरता बढ़ा रहा है।

मुख्य बिंदु 3

क्रिस्टल फ़ील्ड विभाजन: $t_{2g}$ और $e_g$ ऊर्जा बैंड में ऑक्टाहेड्रल कक्षीय विभाजन।

मुख्य बिंदु 4

स्पेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला: लिगैंड क्षेत्र की ताकत की अनुभवजन्य रैंकिंग (हैलोजन <पानी <अमोनिया <साइनाइड

मुख्य बिंदु 5

एम्बिडेंटेट लिंकेज: मोनोडेंटेट लिगैंड्स दोहरे समन्वय परमाणु लगाव साइटों को प्रदर्शित करते हैं।

स्व-मूल्यांकन अभ्यास (Check Your Understanding)

मूल वैचारिक स्पष्टता की जांच के लिए नैदानिक प्रश्न। पहले स्वयं हल करें, फिर उत्तर देखें।

स्टेट वर्नर समन्वय सिद्धांत. वर्नर ने कैसे निष्कर्ष निकाला कि $[\text{Co(NH}_3)_6]\text{Cl}_3$ में तीन आयनीकरण योग्य क्लोराइड आयन हैं?

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: वर्नर ने कहा कि धातुओं में प्राथमिक (आयनीकरण योग्य) और द्वितीयक (गैर-आयनीकरण योग्य, दिशात्मक) संयोजकताएँ होती हैं। उन्होंने अतिरिक्त सिल्वर नाइट्रेट ($\text{AgNO}_3$) के साथ $[\text{Co(NH}_3)_6]\text{Cl}_3$ पर प्रतिक्रिया की: कॉम्प्लेक्स के प्रति मोल $\text{AgCl}$ के ठीक 3 मोल अवक्षेपित होते हैं, जिससे साबित होता है कि सभी तीन क्लोराइड आयन आयनीकरणीय प्राथमिक संयोजकता के रूप में समन्वय क्षेत्र के बाहर रहते हैं।
AgNO3 के साथ AgCl के 3 मोल अवक्षेपित करता है।

कॉम्प्लेक्स का IUPAC नाम लिखें: $[\text{Co(NH}_3)_5(\text{CO}_3)]\text{Cl}$.

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: केंद्रीय धातु कोबाल्ट है। ऑक्सीकरण अवस्था: $x + 5(0) + (-2) + (-1) = 0 \implies x = +3$. वर्णमाला क्रम में लिगेंड्स: अमीन और कार्बोनेटो। IUPAC नाम: पेंटाअमाइनकार्बोनाटोकोबाल्ट(III) क्लोराइड.
पेंटाअमाइनकार्बोनाटोकोबाल्ट(III) क्लोराइड.

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: एक दोहरा नमक जलीय घोल में अपने व्यक्तिगत सरल आयनों में पूरी तरह से अलग हो जाता है (उदाहरण के लिए मोहर का नमक: $\text{FeSO}_4 \cdot (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 \cdot 6\text{H}_2\text{O} \to \text{Fe}^{2+} + 2\text{NH}_4^+ + 2\text{SO}_4^{2-}$); एक समन्वय परिसर समाधान में अपनी पहचान बनाए रखता है, और जटिल आयन घटक धातु और लिगेंड (जैसे $\text{K}_4[\text{Fe(CN)}_6]$) में अलग नहीं होता है।
डबल नमक पूरी तरह से आयनों में अलग हो जाता है; कॉम्प्लेक्स समन्वय क्षेत्र को बरकरार रखता है।

स्पष्ट करें कि क्यों $[\text{Fe(CN)}_6]^{3-}$ केवल एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के साथ कमजोर अनुचुंबकीय है जबकि $[\text{FeF}_6]^{3-}$ पांच अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ दृढ़ता से अनुचुंबकीय है।

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: $\text{Fe}^{3+}$ में $3d^5$ कॉन्फ़िगरेशन है. $\text{CN}^-$ एक मजबूत फ़ील्ड लिगैंड ($\Delta_o > P$) है, जो केवल 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन ($n=1$, कम स्पिन) के साथ $t_{2g}^5 e_g^0$ में युग्मन का कारण बनता है। $\text{F}^-$ एक कमजोर क्षेत्र लिगैंड ($\Delta_o < P$) है, इसलिए युग्मन नहीं होता है, जिससे 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों ($n=5$, उच्च स्पिन) के साथ $t_{2g}^3 e_g^2$ मिलता है।
CN- इलेक्ट्रॉन युग्मन का कारण बनता है (1 अयुग्मित ई-); F- नहीं करता (5 अयुग्मित e-).

एंबिडेंटेट लिगैंड्स क्या हैं? दो उदाहरण दीजिए।

उत्तर एवं व्याख्या देखें

उत्तर: अस्पष्ट लिगेंड जो दो अलग-अलग दाता परमाणुओं में से किसी एक के माध्यम से केंद्रीय धातु परमाणु से समन्वय कर सकते हैं। उदाहरण: (1) नाइट्रिटो-एन ($-\text{NO}_2$) और नाइट्रिटो-ओ ($-\text{ONO}$), (2) थियोसाइनाटो ($-\text{SCN}$) और आइसोथियोसाइनाटो ($-\text{NCS}$).
दो अलग-अलग परमाणुओं के माध्यम से समन्वय कर सकते हैं; जैसे NO2- और SCN-.

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फाउंडेशन टेस्ट

15 MCQs • मूल अवधारणाएँ

एडवांस्ड टेस्ट

15 MCQs • HOTS और ट्रैप्स