menu_bookRBSE · रसायन विज्ञान (Chemistry) · अध्याय 9

उपसहसंयोजन यौगिक

Coordination Compounds

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उपसहसंयोजन यौगिक (Coordination Compounds)

एक नज़र में:

उपसहसंयोजन यौगिक वे यौगिक हैं जिनमें केंद्रीय धातु परमाणु या आयन के चारों ओर लिगैंड्स (आणविक या आयनिक समूह) विशेष प्रकार के सहसंयोजनों द्वारा जुड़े होते हैं। ये यौगिक रसायन, जीवविज्ञान, औद्योगिक प्रक्रियाओं और विश्लेषण में महत्त्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

In a nutshell: Coordination compounds are those compounds where a central metal atom/ion is surrounded by ligands (molecular/ionic groups) bonded through coordinate bonds. These compounds play important roles in chemistry, biology, industry, and analysis.

📌 अध्याय का परिचय (Chapter Introduction)

"उपसहसंयोजन यौगिक" (Coordination Compounds) रसायन विज्ञान की वह शाखा है जिसमें धातु आयन के चारों ओर विभिन्न लिगैंड्स के संयोजन से बने जटिल यौगिकों का अध्ययन किया जाता है। ये यौगिक न केवल जैविक तंत्रों (जैसे हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल) में पाए जाते हैं, बल्कि औद्योगिक उत्प्रेरकों, रंगों, औषधियों, और विश्लेषणात्मक रसायन में भी अत्यंत उपयोगी हैं।

The field of "Coordination Compounds" in chemistry deals with complex compounds formed by the combination of a central metal ion and various ligands. These compounds are found not only in biological systems, such as hemoglobin and chlorophyll, but also in industrial catalysts, dyes, medicines, and analytical chemistry.

📖 मुख्य विषयवस्तु (Major Topics)

1. उपसहसंयोजन यौगिक की परिभाषा (Definition of Coordination Compounds)

परिभाषा: ऐसे यौगिक जिनमें एक केंद्रीय धातु आयन के चारों ओर लिगैंड्स नामक परमाणु, आयन या अणु विशेष प्रकार के सहसंयोजनों (कोऑर्डिनेट बोंड्स) द्वारा जुड़े होते हैं, उन्हें उपसहसंयोजन यौगिक कहते हैं।

Compounds in which a central metal ion is surrounded by atoms, ions or molecules, called ligands, through coordinate bonds are called coordination compounds.

उदाहरण (Examples):

  • [Fe(CN)₆]⁴⁻ (हेक्सासायानोफेर्रेट(II) आयन)
  • [Cu(NH₃)₄]²⁺ (टेट्रामाइनकॉपर(II) आयन)
  • [Co(NH₃)₆]³⁺ (हेक्सामाइनकोबाल्ट(III) आयन)

2. ऐतिहासिक पृष्ठभूमि (Historical Background)

  • उपसहसंयोजन यौगिकों का अध्ययन सर्वप्रथम स्विस रसायनज्ञ अल्फ्रेड वर्नर (Alfred Werner) ने 1893 में किया।
  • वर्नर ने इन यौगिकों की संरचना को समझाने के लिए समन्वय संख्या (Coordination Number) और लिगैंड्स की अवधारणा दी।

Werner’s theory explained the structure and bonding in these compounds and is a milestone in coordination chemistry.

3. प्रमुख शब्दावली (Key Terminology)

| हिन्दी शब्द | अंग्रेजी शब्द | अर्थ (Meaning) | |-------------|---------------|----------------| | केन्द्रीय धातु | Central Metal | वह धातु आयन जो लिगैंड्स से घिरा रहता है। (The metal ion around which ligands are attached.) | | लिगैंड | Ligand | आयन/अणु जो केन्द्रीय धातु से जुड़ते हैं। (Ion/molecule attached to the central metal.) | | समन्वय संख्या | Coordination Number | केंद्रीय धातु से जुड़े लिगैंड्स की कुल संख्या। (Total number of ligand donor atoms bonded to the central atom.) | | समन्वय क्षेत्र | Coordination Sphere | केंद्रीय धातु और उससे जुड़े लिगैंड्स का समूह। (The central atom and its attached ligands enclosed in square brackets.) | | द्वितीयक संयोजन | Secondary Valency | वह संयोजन जो लिगैंड्स के साथ बनता है। (Valency satisfied by ligands; coordinate bond.) | | प्राथमिक संयोजन | Primary Valency | ऑक्साइडन संख्या (Oxidation state)। (Oxidation number of central atom.) |

4. लिगैंड्स (Ligands)

लिगैंड्स वे आयन या अणु होते हैं जो केंद्रीय धातु से सहसंयोजक बंध (donor-acceptor bond) के द्वारा जुड़ते हैं।

Ligands are ions or molecules that attach to the central metal atom/ion by coordinate bonds.

प्रकार (Types):

  1. एकदंशी (Monodentate/Unidentate):
  • एक ही दाता परमाणु से केन्द्रीय धातु से जुड़ सकते हैं।
  • Examples: Cl⁻, NH₃, H₂O, CN⁻
  1. द्विदंशी (Bidentate):
  • दो दाता परमाणुओं से केन्द्रीय धातु से जुड़ सकते हैं।
  • Examples: Ethylenediamine (en), C₂O₄²⁻ (Oxalate ion)
  1. बहुदंशी (Polydentate):
  • दो से अधिक दाता परमाणुओं से जुड़ते हैं।
  • Examples: EDTA (Ethylenediaminetetraacetate, hexadentate)
  1. चेलेटिंग लिगैंड्स (Chelating Ligands):
  • एक से अधिक दाता परमाणुओं द्वारा केन्द्रीय धातु को चक्रीय संरचना बनाते हैं।
  • Example: EDTA, en
  1. एम्बिडेंटेट लिगैंड्स (Ambidentate Ligands):
  • एक से अधिक संभावित दाता परमाणु होते हैं, परंतु एक समय में केवल एक ही जुड़ता है।
  • Examples: NO₂⁻ (via N or O), SCN⁻ (via S or N)

नोट: लिगैंड के दाता परमाणु को donor atom कहते हैं।

Note: The atom of the ligand that actually bonds to the metal is called the donor atom.

5. नामकरण (Nomenclature)

(A) IUPAC नामकरण के नियम (IUPAC Rules)

  1. लिगैंड्स के नाम:
  • लिगैंड्स के नाम वर्णमाला क्रम में लिखे जाते हैं।
  • एनायन लिगैंड्स का नाम 'o' से समाप्त होता है (e.g., chloro, cyano)
  • तटस्थ लिगैंड्स: NH₃ → ammine, H₂O → aqua, CO → carbonyl, NO → nitrosyl
  1. लिगैंड्स की संख्या:
  • 1 = mono, 2 = di, 3 = tri, 4 = tetra, 5 = penta, 6 = hexa
  • बहुदंशी लिगैंड्स के लिए: bis, tris, tetrakis आदि का प्रयोग।
  1. केन्द्रीय धातु का नाम:
  • यदि समन्वय क्षेत्र आयनऋणात्मक है, तो धातु के नाम के अंत में '-ate' जोड़ते हैं।
  • यदि समन्वय क्षेत्र धनात्मक/तटस्थ है, तो सामान्य नाम।
  1. ऑक्सीडेशन संख्या:
  • धातु के नाम के बाद रोमन अंक में कोष्ठक में लिखते हैं।

उदाहरण (Example):

  • [Co(NH₃)₆]Cl₃: Hexaamminecobalt(III) chloride
  • [Fe(CN)₆]⁴⁻: Hexacyanoferrate(II) ion
  • [Cu(NH₃)₄]SO₄: Tetraamminecopper(II) sulphate

(B) नामकरण के उदाहरण (Solved Nomenclature Examples)

  1. [Cr(H₂O)₆]Cl₃
  • Ligands: H₂O (aqua), Number: 6
  • Metal: Chromium, Oxidation state: +3
  • Name: Hexaaquachromium(III) chloride
  1. [Pt(NH₃)₂Cl₂]
  • Ligands: NH₃ (ammine), Cl⁻ (chloro), Number: 2 each
  • Metal: Platinum, Oxidation state: +2
  • Name: Diamminedichloroplatinum(II)

6. उपसहसंयोजन यौगिकों की संरचना (Structure of Coordination Compounds)

(A) समन्वय क्षेत्र (Coordination Sphere)

  • समन्वय क्षेत्र वह भाग है जिसमें केंद्रीय धातु और उससे जुड़े सभी लिगैंड्स होते हैं, इसे वर्ग कोष्ठक [] में दर्शाया जाता है।
  • उदाहरण: [Cu(NH₃)₄]²⁺

(B) समन्वय संख्या (Coordination Number)

  • केंद्रीय धातु से जुड़े दाता परमाणुओं (donor atoms) की कुल संख्या।
  • उदाहरण:
  • [Fe(CN)₆]³⁻ में Fe की समन्वय संख्या = 6
  • [Cu(NH₃)₄]²⁺ में Cu की समन्वय संख्या = 4

(C) ज्यामिति (Geometry)

  • समन्वय संख्या 2: रेखीय (Linear)

उदाहरण: [Ag(NH₃)₂]⁺

  • समन्वय संख्या 4: चतुर्भुजीय समतलीय (Square planar) या चतुष्फली (Tetrahedral)

उदाहरण: [Ni(CN)₄]²⁻ (Square planar), [Zn(NH₃)₄]²⁺ (Tetrahedral)

  • समन्वय संख्या 6: षट्कोणीय (Octahedral)

उदाहरण: [Fe(CN)₆]³⁻

7. शुद्धता की जाँच (Detection and Estimation)

  • उपसहसंयोजन यौगिकों की उपस्थिति का पता उनकी विशेष रंगीनता, रासायनिक अभिक्रियाओं, और विशिष्ट परीक्षणों (जैसे नीला रंग [Cu(NH₃)₄]²⁺ का) द्वारा लगाया जा सकता है।

8. वर्नर का समन्वय सिद्धांत (Werner's Coordination Theory)

मुख्य बिंदु:

  1. धातु आयन दो प्रकार की संयोजकता दर्शाता है:
  • प्राथमिक संयोजन (Primary valency): ऑक्सीडेशन अवस्था
  • द्वितीयक संयोजन (Secondary valency): लिगैंड्स की संख्या
  1. द्वितीयक संयोजन निश्चित होती है (Coordination number is fixed for a metal).
  1. द्वितीयक संयोजन के तहत लिगैंड्स चारों ओर एक विशिष्ट ज्यामिति में व्यवस्थित रहते हैं।

उदाहरण (Example):

  • [Co(NH₃)₆]Cl₃ में Co की ऑक्सीडेशन अवस्था +3 है, समन्वय संख्या 6 है।

9. उपसहसंयोजन यौगिकों के प्रकार (Types of Coordination Compounds)

  1. डबल सॉल्ट (Double Salt):
  • पानी में घुलने पर अपने सभी आयन अलग-अलग रूप में देते हैं।
  • Example: Mohr's salt [FeSO₄.(NH₄)₂SO₄.6H₂O]
  1. कोऑर्डिनेशन कम्पाउंड:
  • पानी में घुलने पर भी समन्वय क्षेत्र के भीतर के आयन स्वतंत्र नहीं होते।
  • Example: [Fe(CN)₆]⁴⁻

10. समावयवता (Isomerism in Coordination Compounds)

Isomerism = एक ही संघटन के, भिन्न संरचना या भिन्न गुणों के यौगिक बनना।

(A) संरचनात्मक समावयवता (Structural Isomerism)

  1. आयनन समावयवता (Ionisation Isomerism):
  • समन्वय क्षेत्र के भीतर और बाहर के लिगैंड्स का आपसी आदान-प्रदान
  • Example: [Co(NH₃)₅Br]SO₄ and [Co(NH₃)₅SO₄]Br
  1. संयोजक समावयवता (Linkage Isomerism):
  • एम्बिडेंटेट लिगैंड्स के माध्यम से
  • Example: [Co(NH₃)₅(NO₂)]²⁺ (via N) and [Co(NH₃)₅(ONO)]²⁺ (via O)
  1. समन्वय समावयवता (Coordination Isomerism):
  • जब दोनों कॉम्प्लेक्स आयन होते हैं
  • Example: [Co(NH₃)₆][Cr(CN)₆] और [Cr(NH₃)₆][Co(CN)₆]
  1. हाइड्रेट समावयवता (Hydrate Isomerism):
  • जल के अणु का समन्वय क्षेत्र के भीतर या बाहर होना
  • Example: [Cr(H₂O)₆]Cl₃, [Cr(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O

(B) स्थलिक समावयवता (Stereoisomerism)

  1. ज्यामितीय समावयवता (Geometrical Isomerism):
  • लिगैंड्स की स्थिति के आधार पर
  • Example: [Pt(NH₃)₂Cl₂] (cis- और trans- isomers)
  1. प्रकाशीय समावयवता (Optical Isomerism):
  • दर्पण प्रतिवर्ती (non-superimposable mirror images)
  • Example: [Co(en)₃]³⁺

11. उपसहसंयोजन यौगिकों का महत्व (Importance of Coordination Compounds)

  • औद्योगिक उत्प्रेरक (Industrial catalysts): जैसे वानरिक प्रक्रिया में [PtCl₆]²⁻
  • औषधियाँ (Medicines): जैसे सिस्प्लैटिन (anticancer drug)
  • जैव रसायन (Biochemistry): हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल
  • विश्लेषणात्मक रसायन (Analytical chemistry): Complexometric titration में EDTA

12. उपसहसंयोजन यौगिकों के रंग एवं चुंबकीय गुण (Colour & Magnetic Properties)

(A) रंग (Colour)

  • d-d ट्रांजिशन के कारण रंग उत्पन्न होता है।
  • जब प्रकाश पड़ता है तो इलेक्ट्रॉन निचले d-कक्ष से ऊपरी d-कक्ष में कूदते हैं (electronic transition), जिससे रंग बनता है।

(B) चुंबकीय गुण (Magnetic Properties)

  • यदि उपसहसंयोजन में अपूर्णित इलेक्ट्रॉन (unpaired electrons) हैं तो वह पेरामैग्नेटिक (paramagnetic) होता है।
  • यदि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं, तो डायमैग्नेटिक (diamagnetic) होता है।

13. उपसहसंयोजन यौगिकों में ऑक्सीडेशन अवस्था निर्धारण (Determination of Oxidation State)

सूत्र: ऑक्सीडेशन अवस्था = कुल आवेश – (लिगैंड्स का आवेश जोड़ें)

उदाहरण: [Fe(CN)₆]⁴⁻ में Fe की ऑक्सीडेशन अवस्था: Let x = oxidation state of Fe x + 6×(-1) = -4 x - 6 = -4 ⇒ x = +2

14. उपसहसंयोजन यौगिकों का निर्माण (Formation)

  • धातु आयन + लिगैंड्स → उपसहसंयोजन यौगिक

उदाहरण: CuSO₄ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄

15. विश्लेषणात्मक रसायन में उपयोग (Use in Analytical Chemistry)

  • EDTA का प्रयोग जटिल मीट्रिक टाइट्रेशन में धातु आयनों की सांद्रता ज्ञात करने में होता है।
  • Fe³⁺, Al³⁺, Ni²⁺ आदि के लिए विशेष रंगीन उपसहसंयोजन यौगिकों का निर्माण कर उनका विश्लेषण किया जाता है।

🧠 महत्वपूर्ण बिंदु (Key Points)

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में केंद्रीय धातु आयन और लिगैंड्स के मध्य सहसंयोजक बंध बनता है।

Coordinate bond exists between central metal ion and ligands.

  1. समन्वय संख्या धातु के चारों ओर लगे दाता परमाणुओं की कुल संख्या होती है।

Coordination number = total number of donor atoms around the metal.

  1. लिगैंड्स तटस्थ, धनायन या ऋणायन हो सकते हैं।

Ligands can be neutral, cationic or anionic.

  1. उपसहसंयोजन यौगिक के नामकरण में लिगैंड्स का नाम वर्णमाला क्रम में लिखा जाता है।

Ligands’ names are written in alphabetical order in IUPAC nomenclature.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में समावयवता (isomerism) अत्यंत सामान्य है।

Isomerism is very common in coordination compounds.

  1. d-d ट्रांजिशन के कारण ये यौगिक रंगीन होते हैं।

These compounds are coloured due to d-d transitions.

  1. वर्नर का समन्वय सिद्धांत उपसहसंयोजन यौगिकों की संरचना को समझाता है।

Werner's theory explains the structure of these compounds.

  1. बहुदंशी लिगैंड्स चेलेट यौगिक बनाते हैं, जो अधिक स्थिर होते हैं।

Polydentate ligands form chelates, which are more stable.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों के निर्माण में लुईस अम्ल-क्षार अवधारणा लागू होती है।

Lewis acid-base concept applies in their formation.

  1. विश्लेषणात्मक रसायन में इनका उपयोग धातु आयनों की मात्रात्मक एवं गुणात्मक विश्लेषण में होता है।

Used for qualitative and quantitative analysis of metal ions.

⚠️ सामान्य गलतियाँ (Common Mistakes)

| क्रमांक | गलती (Mistake) | सही तरीका (Correction) | |--------|----------------|------------------------| | 1 | लिगैंड्स के नामकरण में वर्णमाला क्रम का पालन न करना | नाम हमेशा वर्णमाला क्रम में लिखें (Always write ligands alphabetically) | | 2 | बहुदंशी लिगैंड के लिए mono, di, tri का प्रयोग | बहुदंशी लिगैंड के लिए bis, tris, tetrakis का प्रयोग करें | | 3 | ऑक्सीडेशन अवस्था लिखना भूलना | धातु के नाम के बाद रोमन अंक में ऑक्सीडेशन अवस्था अवश्य लिखें | | 4 | तटस्थ लिगैंड्स के पारंपरिक नाम लिखना | NH₃ = ammine, H₂O = aqua, CO = carbonyl, NO = nitrosyl | | 5 | समावयवता के प्रकारों में भ्रम | संरचनात्मक और स्थलिक समावयवता के भेद को स्पष्ट समझें | | 6 | समन्वय संख्या की गलत गणना | केवल दाता परमाणुओं की संख्या ही गिनें, लिगैंड्स की नहीं | | 7 | रंगहीन यौगिकों को रंगीन मानना | यदि d-ऑर्बिटल में कोई इलेक्ट्रॉन ट्रांजिशन संभव नहीं है, तो यौगिक रंगहीन होगा | | 8 | समन्वय क्षेत्र के बाहर के आयनों को लिगैंड मानना | वर्ग कोष्ठक के बाहर के आयन काउंटर आयन हैं, लिगैंड नहीं | | 9 | चेलेटिंग लिगैंड्स के स्थायित्व को कम आंकना | चेलेट यौगिक अधिक स्थिर होते हैं | | 10 | उपसहसंयोजन यौगिक के सूत्र में लिगैंड्स की संख्या न लिखना | सूत्र में लिगैंड्स की संख्या स्पष्ट दर्शाएँ (e.g., [Co(NH₃)₆]³⁺) |

📝 RBSE परीक्षा प्रश्न (Exam Questions)

1-Mark Questions (एक अंक वाले प्रश्न)

  1. उपसहसंयोजन यौगिक क्या हैं?

What are coordination compounds?

  1. समन्वय संख्या किसे कहते हैं?

What is coordination number?

  1. [Co(NH₃)₆]³⁺ में समन्वय संख्या क्या है?

What is the coordination number in [Co(NH₃)₆]³⁺?

  1. EDTA कितने दंशी लिगैंड है?

EDTA is how many dentate ligand?

  1. [Fe(CN)₆]⁴⁻ में Fe की ऑक्सीडेशन अवस्था ज्ञात कीजिए।

Find the oxidation state of Fe in [Fe(CN)₆]⁴⁻.

  1. ‘ammine’ किस लिगैंड के लिए प्रयोग होता है?

For which ligand is 'ammine' used?

  1. एक उदाहरण लिखिए: एम्बिडेंटेट लिगैंड का।

Give an example of ambidentate ligand.

  1. [Pt(NH₃)₂Cl₂] में ज्यामिति क्या है?

What is the geometry of [Pt(NH₃)₂Cl₂]?

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों के रंग का कारण क्या है?

What is the reason for the colour of coordination compounds?

  1. वर्नर कौन थे?

Who was Werner?

2-Mark Questions (दो अंक वाले प्रश्न)

  1. लिगैंड क्या है? उदाहरण सहित समझाइए।

What is a ligand? Explain with example.

  1. समन्वय क्षेत्र (Coordination sphere) से आप क्या समझते हैं?

What do you mean by coordination sphere?

  1. चेलैटिंग लिगैंड क्या होते हैं?

What are chelating ligands?

  1. [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺ में समन्वय संख्या ज्ञात करें।

Find the coordination number in [Cr(H₂O)₄Cl₂]⁺.

  1. बहुदंशी लिगैंड और एम्बिडेंटेट लिगैंड में अंतर स्पष्ट कीजिए।

Differentiate between polydentate and ambidentate ligands.

  1. समावयवता के दो प्रकार लिखिए।

Write two types of isomerism.

  1. [Co(NH₃)₅Cl]SO₄ और [Co(NH₃)₅SO₄]Cl में किस प्रकार की समावयवता है?

What type of isomerism is present in [Co(NH₃)₅Cl]SO₄ and [Co(NH₃)₅SO₄]Cl?

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में d-d ट्रांजिशन क्या है?

What is d-d transition in coordination compounds?

  1. EDTA का रासायनिक नाम लिखिए।

Write the chemical name of EDTA.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में चुंबकीय गुणों का निर्धारण कैसे करते हैं?

How are magnetic properties determined in coordination compounds?

5-Mark Questions (पाँच अंक वाले प्रश्न)

  1. वर्नर के समन्वय सिद्धांत की मुख्य विशेषताएँ समझाइए।

Explain main features of Werner’s coordination theory.

  1. IUPAC नामकरण के नियम विस्तार से लिखिए एवं उदाहरण दीजिए।

Describe IUPAC rules of nomenclature with examples.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में समावयवता के विभिन्न प्रकार समझाइए।

Explain various types of isomerism in coordination compounds.

  1. [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl की संरचना दर्शाइए एवं उसका नाम लिखिए।

Draw structure of [Co(NH₃)₄Cl₂]Cl and write its name.

  1. EDTA का महत्व एवं उपयोग समझाइए।

Describe the importance and uses of EDTA.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों के रंग एवं चुंबकीय गुण समझाइए।

Explain colour and magnetic properties of coordination compounds.

  1. बहुदंशी लिगैंड्स की भूमिका एवं उदाहरण लिखिए।

Write the role and examples of polydentate ligands.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों का औद्योगिक एवं जैविक महत्व समझाइए।

Explain industrial and biological importance of coordination compounds.

  1. उपसहसंयोजन यौगिकों में ऑक्सीडेशन अवस्था कैसे ज्ञात करते हैं? उदाहरण सहित स्पष्ट कीजिए।

How is oxidation state determined in coordination compounds? Explain with example.

  1. [Fe(CN)₆]⁴⁻ और [Fe(CN)₆]³⁻ में Fe के ऑक्सीडेशन अवस्था एवं चुंबकीय गुणों की तुलना कीजिए।

Compare oxidation state and magnetic properties of Fe in [Fe(CN)₆]⁴⁻ and [Fe(CN)₆]³⁻.

ये नोट्स राजस्थान बोर्ड (RBSE) की परीक्षा की दृष्टि से अति महत्वपूर्ण हैं। प्रत्येक टॉपिक पर आधारित प्रश्नों का अभ्यास करें एवं सभी उदाहरणों को अच्छे से समझें।

These notes are very important for RBSE board exams. Practice questions based on each topic and understand all examples thoroughly.

मुख्य बिंदु (Key Points)

  • उपसहसंयोजन यौगिक वे यौगिक होते हैं जिनमें एक केंद्रीय धातु परमाणु या आयन लिगैंड्स के समूह से सहसंयोजक (डैटिव) बंधों के माध्यम से घिरा होता है।
  • उपसहसंयोजन यौगिकों में केंद्रीय परमाणु/आयन सामान्यतः एक संक्रमण धातु होता है।
  • लिगैंड वे आयन या अणु होते हैं जो केंद्रीय परमाणु/आयन को इलेक्ट्रॉन की एक जोड़ी दान करके सहसंयोजक बंध बनाते हैं।
  • केंद्रीय परमाणु से जुड़े लिगैंड डोनर परमाणुओं की संख्या को उपसहसंयोजन संख्या कहते हैं।
  • सामान्य लिगैंडों में H2O (एक्वा), NH3 (एमीन), Cl⁻ (क्लोरो), CN⁻ (सायनो) और EDTA शामिल हैं।
  • उपसहसंयोजन यौगिक का सूत्र वर्ग कोष्ठक में लिखा जाता है, जैसे [Fe(CN)6]4⁻।
  • उपसहसंयोजन यौगिक समावयवता (आइसोमेर्सम) जैसे संरचनात्मक समावयवता और स्थलिक समावयवता दर्शाते हैं।
  • वर्नर का सिद्धांत उपसहसंयोजन यौगिकों के बंधन और संरचना को स्पष्ट करता है।
  • उपसहसंयोजन यौगिकों का नामकरण व्यवस्थित रूप से IUPAC नामकरण प्रणाली द्वारा किया जाता है।
  • उपसहसंयोजन यौगिक जैविक प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जैसे हीमोग्लोबिन और क्लोरोफिल।
  • क्रिस्टल फील्ड सिद्धांत (CFT) उपसहसंयोजन यौगिकों के रंग और चुंबकीय गुणों को स्पष्ट करता है।
  • उपसहसंयोजन यौगिकों का विश्लेषणात्मक रसायन, औषधियों और औद्योगिक प्रक्रियाओं में व्यापक उपयोग होता है।
  • [Co(NH₃)₆]Cl₃ में Co की ऑक्सीडेशन अवस्था +3 है, समन्वय संख्या 6 है।
  • d-d ट्रांजिशन के कारण रंग उत्पन्न होता है।
  • EDTA का प्रयोग जटिल मीट्रिक टाइट्रेशन में धातु आयनों की सांद्रता ज्ञात करने में होता है।
  • Fe³⁺, Al³⁺, Ni²⁺ आदि के लिए विशेष रंगीन उपसहसंयोजन यौगिकों का निर्माण कर उनका विश्लेषण किया जाता है।
  • औद्योगिक उत्प्रेरक (Industrial catalysts): जैसे वानरिक प्रक्रिया में [PtCl₆]²⁻
  • औषधियाँ (Medicines): जैसे सिस्प्लैटिन (anticancer drug)
  • जब प्रकाश पड़ता है तो इलेक्ट्रॉन निचले d-कक्ष से ऊपरी d-कक्ष में कूदते हैं (electronic transition), जिससे रंग बनता है।
  • जैव रसायन (Biochemistry): हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल
  • धातु आयन + लिगैंड्स → उपसहसंयोजन यौगिक
  • यदि उपसहसंयोजन में अपूर्णित इलेक्ट्रॉन (unpaired electrons) हैं तो वह पेरामैग्नेटिक (paramagnetic) होता है।
  • यदि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं, तो डायमैग्नेटिक (diamagnetic) होता है।
  • विश्लेषणात्मक रसायन (Analytical chemistry): Complexometric titration में EDTA

Key Points

  • Coordination compounds are compounds in which a central metal atom or ion is surrounded by a set of ligands through coordinate (dative) bonds.
  • The central atom/ion in a coordination compound is usually a transition metal.
  • Ligands are ions or molecules that can donate a pair of electrons to the central atom/ion to form a coordinate bond.
  • The number of ligand donor atoms attached to the central atom is called the coordination number.
  • Common ligands include H2O (aqua), NH3 (ammine), Cl⁻ (chloro), CN⁻ (cyano), and EDTA.
  • The formula of a coordination compound is written in square brackets, e.g., [Fe(CN)6]4⁻.
  • Coordination compounds show isomerism such as structural isomerism and stereoisomerism.
  • Werner’s theory explains the bonding and structure of coordination compounds.
  • The IUPAC nomenclature system is used to name coordination compounds systematically.
  • Coordination compounds play important roles in biological systems, e.g., hemoglobin and chlorophyll.
  • Crystal Field Theory (CFT) explains the color and magnetic properties of coordination compounds.
  • Coordination compounds are widely used in analytical chemistry, medicines, and industrial processes.
  • [Co(NH₃)₆]Cl₃ में Co की ऑक्सीडेशन अवस्था +3 है, समन्वय संख्या 6 है।
  • d-d ट्रांजिशन के कारण रंग उत्पन्न होता है।
  • EDTA का प्रयोग जटिल मीट्रिक टाइट्रेशन में धातु आयनों की सांद्रता ज्ञात करने में होता है।
  • Fe³⁺, Al³⁺, Ni²⁺ आदि के लिए विशेष रंगीन उपसहसंयोजन यौगिकों का निर्माण कर उनका विश्लेषण किया जाता है।
  • औद्योगिक उत्प्रेरक (Industrial catalysts): जैसे वानरिक प्रक्रिया में [PtCl₆]²⁻
  • औषधियाँ (Medicines): जैसे सिस्प्लैटिन (anticancer drug)
  • जब प्रकाश पड़ता है तो इलेक्ट्रॉन निचले d-कक्ष से ऊपरी d-कक्ष में कूदते हैं (electronic transition), जिससे रंग बनता है।
  • जैव रसायन (Biochemistry): हीमोग्लोबिन, क्लोरोफिल
  • धातु आयन + लिगैंड्स → उपसहसंयोजन यौगिक
  • यदि उपसहसंयोजन में अपूर्णित इलेक्ट्रॉन (unpaired electrons) हैं तो वह पेरामैग्नेटिक (paramagnetic) होता है।
  • यदि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं, तो डायमैग्नेटिक (diamagnetic) होता है।
  • विश्लेषणात्मक रसायन (Analytical chemistry): Complexometric titration में EDTA

इंटरैक्टिव अभ्यास (MCQ)

निम्नलिखित में से कौन-सा एक उपसहसंयोजन यौगिक है?

[Cu(NH3)4]2+ में केंद्रीय धातु आयन कौन-सा है?

[Fe(CN)6]3− में Fe का ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?

K2[PtCl6] में जटिल आयन पर आवेश क्या है?

निम्नलिखित में से कौन-सा एक एक-दन्तक लिगैंड है?

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उपसहसंयोजन यौगिक lock

उपसहसंयोजन यौगिक (Coordination Compounds) एक नज़र में: उपसहसंयोजन यौगिक वे यौगिक हैं जिनमें केंद्रीय धातु परमाणु या आयन के चारों ओर लिगैंड्स (आणविक या आयनिक…

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