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संयोजन यौगिक
संयोजन यौगिक, जिन्हें जटिल यौगिक भी कहा जाता है, वे अणु होते हैं जिनकी एक जटिल संरचना होती है जो एक केंद्रीय धातु परमाणु या आयन से जुड़ी अन्य अणु या आयन होते हैं। इन अन्य अणुओं या आयनों को लिगेंड्स कहा जाता है। संयोजन यौगिकों की अवधारणाएँ रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, क्योंकि उनका उपयोग जीवविज्ञान, औद्योगिक प्रक्रियाओं, और सामग्री विज्ञान में होता है।
मूलभूत पारिभाषिक शब्दावली
संयोजन यौगिकों के विवरण में जाने से पहले, कुछ मूलभूत शब्दों को समझना महत्वपूर्ण है:
- केंद्रीय धातु परमाणु/आयन: यह वह परमाणु/आयन है जो संयोजन जटिल के केंद्र में बैठता है। यह अक्सर संक्रमण धातुओं से आता है।
- लिगेंड्स: ये आयन या अणु होते हैं जो केंद्रीय धातु परमाणु/आयन से जुड़ते हैं। लिगेंड्स न तो अणु हो सकते हैं जैसे कि अमोनिया (
NH 3) या आवेशित प्रजातियाँ जैसे कि क्लोराइड आयन (Cl -)। - संयोजन संख्या: यह लिगेंड परमाणुओं की संख्या है जो सीधे केंद्रीय धातु से जुड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि एक धातु 4 लिगेंड्स से जुड़ी है, तो इसकी संयोजन संख्या 4 होती है।
- संयोजन गोला: इसमें केंद्रीय धातु परमाणु और उसके जुड़े लिगेंड्स होते हैं, जिन्हें ब्रैकेट में बंद किया जाता है। उदाहरण के लिए, [Co(NH 3)6]Cl3 में, संयोजन गोला [Co(NH3)6] है।
लिगेंड्स के प्रकार
लिगेंड्स को उनके केंद्रीय धातु परमाणु से जुड़ने के तरीके के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है:
- अदंततीय लिगेंड्स: ये लिगेंड्स एकल दाता परमाणु के माध्यम से जुड़ते हैं। उदाहरणों में
H 2 O,NH 3, औरCl -शामिल हैं। - द्विदंतीय लिगेंड्स: इनमे दो दाता परमाणु होते हैं जो धातु केंद्र से एक साथ जुड़ सकते हैं। इसका एक उदाहरण एथिलीनडायमाइन (
en) है, जो इसके दो नाइट्रोजन परमाणुओं के माध्यम से संयोजित होती है। - पॉलीडेंटेट लिगेंड्स: इन लिगेंड्स के पास कई बिंदु होते हैं जिनके माध्यम से वे धातु से संयोजित हो सकते हैं। ऐसे लिगेंड्स चेलेट्स बनाते हैं, और इसके उदाहरणों में EDTA (एथिलीनडायमाइनटेट्राअसिटेट) शामिल है।
संयोजन यौगिकों के उदाहरण
संयोजन यौगिकों को बेहतर समझने के लिए, चलिए कुछ उदाहरणों और उनकी संरचनाओं को देखते हैं।
उदाहरण 1: [Fe(CN)6]-3
यह एक संयोजन यौगिक का उदाहरण है जहां केंद्रीय धातु आयन आयरन (Fe) है और लिगेंड्स सायनाइड आयन (CN -) हैं।
Fe(CN)₆³⁻ | / | CN⁻ CN⁻ / / Fe³⁺ / / CN⁻ CN⁻ | / | CN⁻ CN⁻
Fe(CN)₆³⁻ | / | CN⁻ CN⁻ / / Fe³⁺ / / CN⁻ CN⁻ | / | CN⁻ CN⁻
उदाहरण 2: [Cu(NH3)4]2+
इस संयोजन जटिल में, कॉपर (Cu) केंद्रीय धातु आयन है, और इसे चार अमोनिया (NH 3) अणुओं द्वारा संयोजित किया गया है।
NH₃ NH₃ / Cu²⁺ / NH₃ NH₃
NH₃ NH₃ / Cu²⁺ / NH₃ NH₃
संयोजन यौगिकों का नामकरण
संयोजन यौगिकों का नामकरण IUPAC द्वारा निर्धारित नियमों का पालन करता है। इन यौगिकों का नामकरण करते समय, लिगेंड का नाम पहले आता है, इसके बाद केंद्रीय धातु परमाणु/आयन का नाम आता है। कुछ मूलभूत नियम इस प्रकार हैं:
- लिगेंड्स का नाम उनकी आवेश के बावजूद वर्णमाला क्रम में दिया जाता है।
- अनायनिक लिगेंड्स अक्सर 'ओ' अक्षर पर समाप्त होते हैं (जैसे, क्लोराइड
क्लोरोबन जाता है, सल्फेटसल्फेटोबन जाता है)। - केंद्रीय धातु का नाम दिया जाता है, और यदि पूरी जटिल आयन एक धनायन है, तो यह इसका नाम रखता है। यदि यह एक ऋणायन है, तो धातु के नाम में 'एट' जोड़ दिया जाता है (उदाहरण के लिए, कोबाल्ट के लिए कोबाल्टेट)।
- धातु के संयोजन में ऑक्सीकरण अवस्था को रोमन अंक में ब्रैकेट में दिया जाता है।
उदाहरण के लिए:
- [Cu(NH3)4]2+ का नाम टेट्राअमाइनकॉपर(II) है।
- [CoCl4]2- का नाम टेट्राक्लोरोकोबाल्टेट(II) है।
संयोजन यौगिकों में समावयावादीता
जैसे जैविक यौगिक, संयोजन यौगिक भी समावयावादीता दर्शा सकते हैं। समावयावादी वे यौगिक होते हैं जिनके पास एक ही रासायनिक सूत्र होता है लेकिन विभिन्न परमाणुओं की व्यवस्था होती है। संयोजन रसायन विज्ञान में, कई प्रकार की समावयावादीता होती है:
- संरचनात्मक समावयावादीता: इसमें एक ही रासायनिक सूत्र वाले यौगिक होते हैं लेकिन उनके परमाणुओं की विभिन्न व्यवस्था होती है। इसके प्रकार में शामिल हैं:
- आयनिकी समावयावादीता: यह तब उत्पन्न होती है जब एक आयन संयोजन गोले में स्थित आयन के साथ स्थान बदलता है।
- हाइड्रेट समावयावादीता: यह तब उत्पन्न होती है जब संयोजन गोले में एक जल अणु का स्थानांतरण होता है।
- स्थानिक समावयावादीता: इस मामले में, परमाणुओं का कनेक्टिविटी समान होती है, लेकिन उनकी स्थानिक व्यवस्था भिन्न होती है। इनमें शामिल हैं:
- भौमिति समावयावादीता: यह विभिन्न भौमिति व्यवस्था जैसे
सिसऔरट्रांससमावयावादीता शामिल है। - दुर्बल समावयावादीता: ये समावयावादीता अप्रतिरिज्यशील दर्पण छवि होती हैं, जिन्हें एंनटियॉमर्स के रूप में जाना जाता है।
- भौमिति समावयावादीता: यह विभिन्न भौमिति व्यवस्था जैसे
दृश्य उदाहरण: [PtCl2(NH3)2] में भौमिति समावयावादीता
सिस समावयावादीता ट्रांस समावयावादीता NH₃ NH₃ | | Cl-Pt-Cl NH₃-Pt-Cl | | NH₃ Cl
सिस समावयावादीता ट्रांस समावयावादीता NH₃ NH₃ | | Cl-Pt-Cl NH₃-Pt-Cl | | NH₃ Cl
संयोजन यौगिकों की स्थिरता
संयोजन यौगिक की स्थिरता कई कारकों से प्रभावित होती है, जिसमें शामिल हैं:
- धातु आयन की प्रकृति: अधिक सकारात्मक आवेश और छोटे आयनिक आकार वाली धातु आयन अधिक स्थिर यौगिक बनाते हैं।
- लिगेंड की प्रकृति: चेलेटिंग लिगेंड्स आमतौर पर अधिक स्थिर यौगिक बनाते हैं, जिसे चेलेट प्रभाव के कारण होता है।
- संयोजन संख्या और ज्यामिति भी स्थिरता को प्रभावित करती है, कुछ ज्यामितीय संरचनाएँ अधिक स्थिर व्यवस्थाओं की ओर ले जाती हैं।
संयोजन यौगिकों के अनुप्रयोग
संयोजन यौगिकों के विभिन्न क्षेत्रों में अनगिनत अनुप्रयोग हैं:
- उत्प्रेरण: औद्योगिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में संक्रमण धातु यौगिकों को अक्सर उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।
- चिकित्सा: कुछ यौगिक, जैसे कि सिसप्लेटिन, कैंसर के उपचार के लिए कीमोथेरेपी में उपयोग किए जाते हैं।
- जीवविज्ञान प्रणाली: धातु यौगिक जीवविज्ञान प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हीमोग्लोबिन और क्लोरोफिल प्राकृतिक संयोजन यौगिकों के उदाहरण हैं।
- सामग्री विज्ञान: नए सामग्रीयों के विशेष गुणों जैसे कि चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक क्षमता के साथ निर्माण में संयोजन यौगिकों का उपयोग होता है।
निष्कर्ष
संयोजन यौगिक, अपनी विविध संरचनाओं और व्यवहारों के साथ, रसायन विज्ञान के कई पहलुओं में केंद्रीय होते हैं और रासायनिक बंधनों, आणविक संरचनाओं, और जटिल प्रतिक्रियाओं में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टियाँ प्रदान करते हैं। जैसा कि यह क्षेत्र बढ़ता जा रहा है, यह विज्ञान और प्रौद्योगिकी में नवीनताओं के लिए कई अवसर प्रदान करता है।
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