ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు

2 మార్కుల ప్రశ్నలు

1. CuSO₄ . 5 H₂O నీలి రంగులో ఉంటుంది. కానీ అనార్ద్ర CuSO₄ కు రంగు లేదు. ఎందువల్ల?
జ: CuSO₄ . 5 H₂O లో 5 లైగాండ్లు (H₂O అణువులు) ఉన్నాయి. ఇవి d ఆర్బిటాళ్లను విభజన చెందిస్తాయి. ఒంటరి d - ఎలక్ట్రాన్ d - d పరివర్తనను చెందిస్తుంది. CuSO₄ . 5 H₂O నీలిరంగులో ఉంటుంది. అనార్ద్ర CuSO₄లో లైగాండ్లే లేనందువల్ల దీనికి రంగు లేదు.
 

2. ఎ) CoCl₃ . 5 NH₃ బి) CoCl₃ . 6 NH₂ లకు AgNO₃ ద్రావణాన్ని కలిపితే ఎన్ని మోల్‌ల AgCl ఏర్పడుతుంది?
జ: 
       ఎ) CoCl₃ . 5 NH₃ = [Co(NH₃)₅Cl]Cl₂
        దీనిలో అయనీకరణం చెందే రెండు Cl^- అయాన్లు ఉండటం వల్ల 2 మోల్‌ల AgCl  ఏర్పడుతుంది.
        బి) CoCl₃ . 6 NH₃ = [Co(NH₃)₆]Cl₃
        దీనిలో అయనీకరణం చెందే మూడు C^l- అయాన్లు ఉండటం వల్ల 3 మోల్‌ల AgCl  ఏర్పడుతుంది.

3. Zn⁺² డయా అయస్కాంత పదార్థం, కానీ Mn⁺² పారా అయస్కాంత పదార్థం. ఎందువల్ల?
జ: Zn⁺² = [Ar]₃d¹⁰
  Zn⁺² లో జతకూడని d - ఎలక్ట్రాన్లు లేనందువల్ల దీనికి డయా అయస్కాంత స్వభావం వస్తుంది.
   Mn⁺² = [Ar]₃d⁵
  Mn⁺² లో 5 జతకూడని d - ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం వల్ల దీనికి పారా అయస్కాంత స్వభావం వస్తుంది.
 

4. జల Cu⁺² అయాన్లు నీలిరంగులో ఉంటాయి. కానీ జల Zn⁺² అయాన్లకు రంగు లేదు. ఎందువల్ల?
జ: Cu⁺² = [Ar]4s₀3d⁹
     Zn⁺² = [Ar]4s₀3d¹⁰
Cu⁺² బాహ్యస్థాయిలో ఒక జతకూడని d - ఎలక్ట్రాన్ ఉంది. ఇది d - d పరివర్తనం చెందడం వల్ల పసుపు రంగును గ్రహించి, నీలిరంగును ఉద్గారం చేస్తుంది. దీనివల్ల జల Cu⁺² అయాన్లకు నీలిరంగు వస్తుంది. Zn⁺² అయాన్లలో బాహ్యస్థాయిలో జతకూడిన d - ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం వల్ల d - d పరివర్తనకు అవకాశం లేదు. జల Zn⁺² అయాన్లకు  రంగు లేదు.
 

5. Fe⁺² (జల) అయాన్ 'భ్రమణ ఆధారిత భ్రామకం' యొక్క అయస్కాంత భ్రామకాన్ని లెక్కించండి.

Fe⁺² లో 4 జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్లు (n) ఉన్నాయి.

6. జలద్రావణంలో ద్విసంయోజక అయాన్ అయస్కాంత భ్రామకాన్ని లెక్కించండి.
జ: Z = 25 = [Ar]4s₂3d⁵
     Z⁺² = [Ar]4s₀3d⁵
.^.. n = జతకూడని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య = 5

7. జలద్రావణంలో Cu⁺, Sc⁺³, Mn⁺², Fe⁺² లలో ఏ అయాన్లకు రంగు ఉంటుందని భావిస్తున్నారు? కారణాలు తెలపండి.
జ: Cu⁺కి [Ar]₃d¹⁰, Sc⁺³కి [Ar]³d⁰ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఉంది. Cu⁺లో d ఎలక్ట్రాన్లన్నీ జతకూడినందువల్ల, Sc⁺³లో అసలు d ఎలక్ట్రాన్లే లేనందువల్ల ఈ రెండింటికీ రంగు లేదు.
Mn⁺²కి [Ar]₃d⁵, Fe_⁺²కి [Ar] 3d⁴ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఉంది. ఈ రెండు అయాన్లలో వరుసగా 5, 4 జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం వల్ల d - d పరివర్తనం జరిగి వీటికి రంగు ఉంటుంది.

8. [Cr(NH₃)₆]⁺³ ద్రావణానికి పారా అయస్కాంత ధర్మం, [Ni(CN)₄]^-2 కి డయా అయస్కాంత ధర్మం ఉండటానికి కారణాలేమిటి?
జ: [Cr(NH₃)₆]⁺³ లో Cr⁺³కి [Ar]₃d³ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఉంటుంది. దీనిలో 3 జత కూడని d ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నాయి. d^₂sp³ సంకరీకరణం జరుగుతుంది. ఈ ద్రావణానికి పారా అయస్కాంత ధర్మం ఉంటుంది. [Ni(CN)₄]^-2లో CN- బలమైన క్షేత్ర లైగాండ్ కాబట్టి Ni⁺² కి [Ar]3d8  విన్యాసం ఉంటుంది. అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు పునరమరిక జరిగి జతకూడటం వల్ల dsp² సంకరీకరణం జరుగుతుంది. ఫలితంగా ద్రావణానికి డయా అయస్కాంత ధర్మం వస్తుంది.

9. ఒక ఆక్సీకరణస్థితి 'అననుపాతం' అంటే ఏమిటి? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: ఒకే మూలకం మూడు భిన్న ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శించే రిడాక్స్ చర్యను 'అననుపాత చర్య' అంటారు. ఒక చర్యలో రెండు ఆక్సీకరణ స్థితులను (అల్ప, అధిక) పోల్చినప్పుడు, మధ్యస్థ ఆక్సీకరణ స్థితి అస్థిరంగా ఉండే చర్యను ఆక్సీకరణస్థితి అననుపాతం అంటారు.
       3 MnO₄^-2 + 4 H⁺  → 2 MnO₄^- + MnO₂ + 2 H₂ O
           (+6)                               (+7)          (+4)
    Mn⁺⁷, Mn⁺⁴లతో పోల్చితే Mn⁺⁶ ఆక్సీకరణ స్థితికి తక్కువ స్థిరత్వం ఉంటుంది.
                                                                                                         

10. సంశ్లిష్ట సమ్మేళనానికి, ద్వంద్వ లవణానికి మధ్య భేదం ఏమిటి?
జ: ద్వంద్వ లవణం: రెండు లవణాలు భౌతికంగా కలిసినప్పుడు ఏర్పడే కొత్త లవణం దాని అస్థిత్వాన్ని కోల్పోయి ద్రావణంలో అన్ని అయాన్లకు పరీక్షలను ఇస్తే దాన్ని ద్వంద్వ లవణం అంటారు.
ఉదా: KCl . MgCl₂ . 6 H₂O లవణం K⁺, Mg⁺2, Cl^- అయాన్లకు పరీక్షలను ఇస్తుంది.
సంశ్లిష్ట సమ్మేళనం: రెండు లవణాలు రసాయనికంగా కలిసినప్పుడు ఏర్పడే కొత్త లవణం దాని అస్థిత్వాన్ని కోల్పోకుండా, అన్ని అయాన్లకు పరీక్షలను ఇవ్వకపోతే దాన్ని సంశ్లిష్ట సమ్మేళనం అంటారు.
ఉదా: [Co(NH₃)₆]Cl₃ లో [Co(NH₃)₆]⁺³ అయాన్ దాని అస్థిత్వాన్ని కోల్పోదు.
 

4 మార్కుల ప్రశ్నలు
1. వెర్నర్ సిద్ధాంతంలోని ముఖ్య ప్రతిపాదనలను తెలపండి.
జ: వెర్నర్ సిద్ధాంతం: సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలు ఏర్పడే చర్యా విధానాన్ని సంతృప్తికరమైన రీతిలో వివరించటానికి వెర్నర్ ఈ సిద్ధాంతంలో కొన్ని ప్రతిపాదనలు చేశారు.
ముఖ్యమైన ప్రతిపాదనలు
* ప్రతి సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో కేంద్రక పరమాణువు లేదా అయాను ఉంటుంది.
* ఇది రెండు రకాల సంయోజకతలను ప్రదర్శిస్తుంది.
ప్రైమరీ వేలన్సీ (సంయోజకత): ఇది కేంద్రక పరమాణువు ఆక్సీకరణ స్థితికి సమానం. ఇది అయనీకరణం చెందే వేలన్సీ. దీనికి దిశ ఉండదు. దీన్ని .................. గీతతో సూచిస్తారు.
సెకండరీ వేలన్సీ:
* ఇది సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలోని కేంద్రక పరమాణువు కోఆర్డినేషన్ సంఖ్యకు సమానం. ఇది అయనీకరణం చెందని వేలన్సీ. దిశా లక్షణం ఉంటుంది. దీన్ని ________ గీతతో సూచిస్తారు.
* కొన్ని సంశ్లిష్టాల్లో రుణ లైగాండ్లు ప్రైమరీ, సెకండరీ వేలన్సీలను సంతృప్తి పరుస్తాయి.
                                                                                                                       

3. లాంథనైడ్ సంకోచం అంటే ఏమిటి? దాని ఫలితాలను తెలపండి.
జ: లాంథనైడ్ సంకోచం: వ్యాపించి ఉన్న f ఆర్బిటాళ్ల ఆకృతి, అతి తక్కువగా ఉండే పరిరక్షక ప్రభావం మూలంగా 14 లాంథనాయిడ్ మూలకాల్లో పరమాణు, అయానిక వ్యాసార్ధాలు క్రమేపీ తగ్గడాన్ని ''లాంథనైడ్ సంకోచం'' అంటారు.
లాంథనైడ్ సంకోచ ఫలితాలు: 4d, 5d మూలకాలకు సన్నిహిత రసాయన ధర్మాలు ఉంటాయి.
* ఒకే స్ఫటిక నిర్మాణం, రసాయన ధర్మాలు ఉన్నందు వల్ల లాంథనైడ్ మూలకాలను వాటి మిశ్రమం నుంచి వేరుచేయడం కష్టం.
 

4. పరివర్తన మూలకాల నాలుగు విలక్షణ ధర్మాలను తెలపండి.
జ: * ఇవి మిశ్రమలోహాలు, రంగు ఉండే సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి.
     * సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి.
     * భిన్న ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శిస్తాయి.
     * ఉత్ప్రేరకాలుగా వ్యవహరిస్తాయి.
 

6. IUPAC నియమాలను ఉపయోగించి కింది సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల సాంకేతికాలను రాయండి.
ఎ) టెట్రా హైడ్రాక్సో జింకేట్ (II)                        బి) హెక్సా ఎమీన్ కోబాల్ట్ (III) సల్ఫేట్
సి) పొటాషియం ట్రై (ఆగ్జలేటో) క్రోమేట్ (III)      డి) పొటాషియం టెట్రా క్లోరో పల్లాడేట్ (II)
జ: ఎ) [Zn(OH)₄]^-2
     బి) [Co(NH₃)₆]₂(SO₄)₃
     సి) K₃[Cr(C₂O₄)₃]
     డి) K₂[PdCl₄]

7. IUPAC నియమాలను ఉపయోగించి కిందివాటికి శాస్త్రీయ నామాలను రాయండి.
ఎ) [Co(NH₃)₆]Cl₃             బి) [Pt(NH₃)₂Cl(NH₂CH₃)]Cl
సి) [Ti(H₂O)₆]⁺³              డి) [NiCl₄]^-2
జ: ఎ) హెక్సా ఎమీన్ కోబాల్ట్ (III) క్లోరైడ్
     బి) డై ఎమీన్ క్లోరో (మిథైల్ ఎమైనో) ప్లాటినం (II) క్లోరైడ్
     సి) హెక్సా ఆక్వా టైటానియం (III) అయాన్
    డి) టెట్రా క్లోరో నికెలేట్ (II) అయాన్.
 

8. 'హోమోలెప్టిక్', 'హెటిరోలెప్టిక్' సంశ్లిష్టాలు అంటే ఏమిటి? ఒక్కోదానికి ఒక్కో ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జ: హోమోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం: కేంద్ర లోహం చుట్టూ ఒకేరకమైన లైగాండ్లు బంధితమై ఉండే సంశ్లిష్టాన్ని 'హోమోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం' అంటారు.
ఉదా: [Co(NH₃)6]⁺³
హెటిరోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం: కేంద్ర లోహం చుట్టూ రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల లైగాండ్లు బంధితమై ఉండే సంశ్లిష్టాన్ని 'హెటిరోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం' అంటారు.
ఉదా: [Co(NH₃)₄Cl₂]⁺