Question

$[Cu(CO)_{x}]^{+}$എന്ന കോപ്ലക്സ്‌സ് അയോണിൽ 'x' ൻ്റെ വില ഏത്ര ആകുമ്പോൾ ആണ് 18 ഇലക്ട്രോൺ നിയമം പാലിക്കപ്പെടുന്നത്?

• A. 6
• B. 5
• C. 4
• D. 3

Answer 1

Answer:

C. 4

18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം

• സംക്രമണ ലോഹ കോംപ്ലക്സുകളുടെ സ്ഥിരത പ്രവചിക്കാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു പ്രധാന നിയമമാണ് 18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം.

• ഒരു സംക്രമണ ലോഹ ആറ്റത്തിന് അതിൻ്റെ വാലൻസ് ഷെല്ലിൽ (d, s, p ഓർബിറ്റലുകൾ ഉൾപ്പെടെ) ആകെ 18 ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ അത് സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു കോംപ്ലക്സ് ഉണ്ടാക്കുന്നു എന്നാണ് ഈ നിയമം പറയുന്നത്.

• ഇത് ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങളുടെ (Noble Gases) ഏറ്റവും പുറമെയുള്ള ഷെല്ലിൽ 8 ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്ന ഒക്ടറ്റ് നിയമത്തിന് സമാനമാണ്. ഇവിടെ, സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾക്ക് 9 വാലൻസ് ഓർബിറ്റലുകൾ (5 d-ഓർബിറ്റലുകൾ, 1 s-ഓർബിറ്റൽ, 3 p-ഓർബിറ്റലുകൾ) ഉള്ളതുകൊണ്ട്, അവയ്ക്ക് ആകെ 18 ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയും (2 ഇലക്ട്രോണുകൾ/ഓർബിറ്റൽ * 9 ഓർബിറ്റലുകൾ = 18 ഇലക്ട്രോണുകൾ).

ഇലക്ട്രോൺ എണ്ണം കണക്കാക്കുന്ന രീതി (18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം)

• ഒരു കോംപ്ലക്സിലെ മൊത്തം ഇലക്ട്രോൺ എണ്ണം കണക്കാക്കാൻ രണ്ട് പ്രധാന രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

  1. ന്യൂട്രൽ ആറ്റം മെത്തേഡ് (Neutral Atom Method) / കോവലന്റ് മെത്തേഡ്: ഈ രീതിയിൽ, ലോഹ ആറ്റത്തിൻ്റെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ പരിഗണിക്കുകയും, ഓരോ ലിഗാൻഡും എത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ സംഭാവന ചെയ്യുന്നു എന്ന് കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കോംപ്ലക്സിൻ്റെ ചാർജ് അവസാനം ക്രമീകരിക്കുന്നു.

  2. അയോണിക് മെത്തേഡ് (Ionic Method): ഈ രീതിയിൽ, ലോഹത്തിൻ്റെ ഓക്സിഡേഷൻ അവസ്ഥ ആദ്യം കണക്കാക്കുന്നു, തുടർന്ന് അതിൻ്റെ d-ഇലക്ട്രോണുകളും ലിഗാൻഡുകളുടെ സംഭാവനയും കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു.

• മിക്കപ്പോഴും, ന്യൂട്രൽ ആറ്റം മെത്തേഡ് ഉപയോഗിച്ചാണ് 18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം എളുപ്പത്തിൽ കണക്കാക്കുന്നത്.

  • മൊത്തം ഇലക്ട്രോൺ എണ്ണം = (ലോഹ ആറ്റത്തിൻ്റെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ) + (ലിഗാൻഡുകൾ സംഭാവന ചെയ്യുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾ) - (കോംപ്ലക്സിൻ്റെ പോസിറ്റീവ് ചാർജ്) അല്ലെങ്കിൽ + (കോംപ്ലക്സിൻ്റെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ്).

$[Cu(CO)_{x}]^{+}$ എന്ന കോംപ്ലക്സിലെ 'x' കണ്ടെത്തൽ

• നൽകിയിരിക്കുന്ന കോംപ്ലക്സ്: $[Cu(CO)_{x}]^{+}$

• കോപ്പർ (Cu): ഒരു സംക്രമണ ലോഹമാണ്. അതിൻ്റെ അറ്റോമിക് നമ്പർ 29 ആണ്. ഇതിൻ്റെ ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസം $[Ar] 3d^{10} 4s^1$ ആണ്. അതിനാൽ, ഇതിന് 11 വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ട്. (ഗ്രൂപ്പ് 11 മൂലകങ്ങൾക്ക് 11 വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ).

• കാർബൊണിൽ (CO) ലിഗാൻഡ്: കാർബൊണിൽ ഒരു ന്യൂട്രൽ ലിഗാൻഡ് ആണ്. ഇത് 2 ഇലക്ട്രോണുകൾ സംഭാവന ചെയ്യുന്നു.

• കോംപ്ലക്സിൻ്റെ ചാർജ്: കോംപ്ലക്സിന് +1 ചാർജ് ഉണ്ട്, അതായത് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ നഷ്ടപ്പെട്ടു.

ഇലക്ട്രോൺ എണ്ണം കണക്കാക്കുന്നു:

• 18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം പാലിക്കുന്നതിനാൽ, കോംപ്ലക്സിലെ ആകെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം 18 ആയിരിക്കണം.

• മൊത്തം ഇലക്ട്രോൺ എണ്ണം = (Cu-ൻ്റെ വാലൻസ് ഇലക്ട്രോണുകൾ) + (x * CO ലിഗാൻഡിൽ നിന്നുള്ള ഇലക്ട്രോണുകൾ) - (കോംപ്ലക്സിൻ്റെ ചാർജ്)

• 18 = 11 + (x * 2) - 1

• 18 = 10 + 2x

• 8 = 2x

• x = 4

അതുകൊണ്ട്, 'x' ൻ്റെ വില 4 ആകുമ്പോഴാണ് $[Cu(CO)_{x}]^{+}$ എന്ന കോംപ്ലക്സ് അയോൺ 18-ഇലക്ട്രോൺ നിയമം പാലിക്കുന്നത്.