یونٹ
9
کوآرڈینیشن مرکبات
(Coordination Compounds)
مقاصد
• اس اکائی مطالعہ کرنے کے بعد آپ اس قابل ہوجائیں گے کہ کو آرڈینیشن مرکبات کے ورنر اصول کے مفروضات کی اہمیت کو سمجھ سکیں۔
• کو آرڈینیشن ہستی، مرکزی ایٹم؍ آین ،کگند(Ligand)، کو آرڈینیشن نمبر، کو آرڈینیش اسفیئر، کوآرڈینیشن پالی ہیڈرن، تکسیری عدد، ہومولیپٹک اور ہیٹر و پیٹک جیسی اصطلاحات کے معنی جان سکیں۔
• کوآرڈینیشن مرکبات کے تسمیہ کے قاعدے سیکھ سکیں۔
nسالماتی کوآرڈینیشن مرکبات میں مختلف قسم کی آئسو میرزم کی تعریف بیان کرسکیں۔
• کوآرڈینیشن مرکبات میں مختلف قسم کی آئسو میرزم کی تعریف بیان کرسکیں۔
• ویلنس بانڈ اور کرسٹل فیلڈ تھیوری کی بنیاد پر کوآرڈینیشن مرکبات میں بندش کی نوعیت کو سمجھ سکیں۔
• ہماری روز مرہ کی زندگی میں کوآرڈینیشن مرکبات کی اہمیت اور اطلاق کو سمجھ سکیں۔
کوآرڈینیشن مرکبات جدید غیر نامیاتی اور حیاتیاتی غیر نامیاتی کیمسٹری نیز کیمیائی صنعت کی ریڑہ کی ہڈی میں۔
گزشتہ اکائی میں ہم نے سیکھا ہے کہ عبوری دھاتیں بڑی تعداد میں کمپلیکس مرکبات کی تشکیل کرتی ہیں جن میں دھاتی ایٹم این آینوں یا تعدیلی سالمات کی ایک بڑی تعداد سے الیکٹران کی ساجھے داری کی وجہ سے بندھے ہوتے ہیں۔جدید اصطلاح میں اس قسم کے مرکبات کو آرڈی نیشن مرکبات کہلاتے ہیں۔ کوآرڈی نیشن مرکبات کی کیمسٹری جدید غیر نامیاتی کیمسٹری کا ایک اہم مبارزاتی شعبہ ہے ۔ کیمیائی بندش اور سالماتی ساخت کے نئے تصورات نے حیاتیاتی نظام کے جاندار اجزا کے افعال کی مکمل جانکاری فراہم کی ہے۔ کلوروفل، ہیموگلوبن اور وٹامنB12بالترتیب میگنیشیم، آئرن اور کوبالٹ کے کوآرڈی نیشن مرکبات ہیں۔ فلز کاری کے مختلف عملوں، صنعتی وسیط اور تجزیاتی ریجنٹ میں کوآرڈی نیشن مرکبات کا استعمال ہوتا ہے۔ برقی ملمع کاری (Electroplatin)، کپڑوں کی رنگائی اور ادویاتی کیمیا میں بھی کوآرڈی نیشن مرکبات کے متعدد استعمال ہیں۔
9.1 کوآرڈی نیشن مرکبات کا ورنر نظریہ
(Werner's Theory of Coordination Compounds)
سب سے پہلے سوئس کیمیاداں الفریڈ ورنر(1866-1919)کوآرڈینیشن مرکبات کی ساختوں کے متعلق اپنے خیالات پیش کیے۔ انہوں نے متعدد کوآرڈینیشن مرکبات کی تشکیل کی اور سادہ تجرباتی تکنیکوں کی مدد سے ان کے طبیعاتی اور کیمیائی طرز عمل کا مطالعہ کیا۔ ورنر نے دھاتی آین کے لیے پرائمری گرفت (Primary Valence)اور سیکنڈری گرفت(Secondary Valence)کا تصور پیش کیا۔CoC12, CrC13یا Pdc12جیسے بائنری مرکبات کی پرائمری گرفت بالترتیب2,3اور 2ہوتی ہے۔ کوبالٹ(iii)کلو رائڈ کے امونیا کے ساتھ بننے والے مرکبات کے سلسلے میں یہ پایا گیا ہے کہ ان کے عام درجہ حرارت پر ان کے محلول میں سلور نائٹریٹ کی وافر مقدار ملانے میں کچھ کلو رائڈ آینAgC1کی شکل میں ترتیب ہوجاتے ہیں اور کچھ محلول میں ہی رہ جاتے ہیں۔
3mol AgCI دیتا ہے پیلا 1mol cocl3 6NH3
2mol AgCI دیتا ہے بینگنی 1mol CoCI3 5NH3
1mol AgCI دیتا ہے ہرا 1mol cocl3 4NH3
1mol AgCI دیتا ہے بنفشی 1mol cocl3 4NH3
مذکورہ بالا مشاہدات اور محلول میں ایصالیت کی پیمائش کے نتائج کو مندرجہ ذیل نکات کی بنیاد پر سمجھایا جاسکتا ہے ۔ اگر(i)تعامل کے دوران کل ملا کرچھ گروپ (کلورائڈ آین یا امونیا سالمات یا دونوں) کو بالٹ آین سے جڑے رہیں اور (ii)مرکبات کی فارمولہ سازی جدول9.1کے مطابق کی جائے، جن میں بڑے بریکٹ میں دکھائے گئے ایٹم ایک واحد ہستی کی تشکیل کرتے ہیں جو کہ تعامل کے حالات میں تحلیل نہیں ہوتے۔ ورنر نے دھاتی آین سے جڑے ان گروپوں کی تعداد کو سیکنڈری گرفت کا نام دیا۔ ان سبھی مثالوں میں سیکنڈری گرفت 6ہے۔
جدول 9.1کو بالٹ(iii)کلو رائڈ۔ امونیا کمپلیکس کی فارمولہ سازی
رنگ فارمولہ solutionnductivity corresponds to
| 1:3الیکٹروایٔٹ 1:2الیکٹروایٔٹ 1:1الیکٹروایٔٹ 1:1الیکٹروایٔٹ |
[co(NH3)6]3+3CI- [CoCI(NH3)5]2+2CI- [CoCI2(NH3)4]+CI- [CoCI2(NH3)4]+CI- |
پیلا بینگنی ہرا بنفشی |
نوٹ کیجئے کہ جدول9.1میں آخری دو مرکبات کے نسبتی فارمولے یکساں ہیںCoC13.4NH3لیکن خصوصیات مختلف ہیں۔ اس قسم کے مرکبات آئسومر(Isomer)کہلاتے ہیں۔ ورنر1998میں کوآرڈینیشن مرکبات کا نظریہ پیش کیا۔ اہم تصورات ذیل میں دیے گئے ہیں۔
1۔کوآرڈینیشن مرکبات میں دھاتیں دو قسم کی گرفت ظاہر کرتی ہیں پرائمری اور سیکنڈریہرا
2۔پرائمری گرفتیں عام طور سے آینی ہوتی ہیں اور منفی آئینوں سے مطمئن رہتی ہیں۔
3۔ سیکنڈری گرفتیں غیر آینی ہوتی ہیں۔ یہ تعدیلی سالمات یا منفی آینوں سے مطمئن رہتی ہیں۔ سیکنڈری گرفت کو آرڈینیشن نمبر کے مساوی ہوتی ہے اور اس کی قدر کسی دھات کے لیے مقرر ہوتی ہے۔
4۔ دھات سے سیکنڈری گرفت کے ذریعہ بندھے ہوئے آین؍گروپ مختلف کوآرڈینیشن نمبر کے نظیر مخصوص طریقے سے مرتب ہوتے ہیں۔
جدید فارمولہ سازی میں اس قسم کی مکانی ترتیب(Spatial Arrangements)کوآرڈینیشن پالی ہیڈرا کہلاتی ہے۔ مربع بریکٹ میں لکھی اسپیشنز ہستیاں یا کمپلیکس کہلاتی ہیں اور مربع بریکٹ کے باہر لکھے آین کائونٹر آین کہلاتے ہیں۔
اس نے یہ بھی تصور پیش کیا ہےکہ عبوری دھاتوں کے کوآرڈینیشن مرکبات میں عام طور سے آکٹا ہیڈرل، ٹیٹرا ہیڈرل اور اسکوائر پلیز جیو میٹریائی شکلیں پائی جاتی ہیں۔ اس طرح
آکٹا ہیڈرل ہستیاں ہیں جب کہ
بالترتیب ٹیٹرا ہیڈرل اور اسکوائرپلیز ہستیاں ہیں۔
مثال9.1
آبی محلولوں میں کیے گئے مندرجہ ذیل مشاہدات کی بنیاد پر مندرجہ ذیل مرکبات میں سیکنڈری گرفت بتائیے۔
| ملانے پر فی مول مرکب سے ترسیب ہونے والے AgNO3وافر مقدار میں کے مولوں کی تعدادAgcl 2 2 0 1 0 |
فارمولہ pdCl2.4NH3 (I) NiCl2.6H2O (II) OPtCl4.2HCl (III) CoCl3.4NH3 (IV) PtCl2.2NH3 (V) |
حل (i) سیکنڈری 4 (ii) سیکنڈری 6 (iii) سیکنڈری 6 (iv) سیکنڈری 6 (v) سیکنڈری 4
دوہرے نمک اور کمپلیکس کے درمیان فرق(Difference between adouble Salt and Complex)
دوہرے نمک اور کمپلیکس دونوں ہی دو یا دو سے زیادہ مستحکم مرکبات کے تناسب پیمائی اتحاد کے نتیجے میں بنتے ہیں۔ حالانکہ یہ اس حقیقت کی بنیاد پر ایک دوسرے سے مختلف ہیں کہ کارنیلا ئٹ KCl,MgCl2,6H2O موہرنمک FeSO4,(NH4)2SO4,6H2Oپوٹاش ایلم (پھٹکری )KAl(SO4)2,12H2Oوغیرہ سے جیسے دوہرے نمک پانی میں حل ہوکر مکمل طور سے آینوں میں تحلیل ہوجاتے ہیں۔ تاہمK4Fe(CN)6کا-Fe)CN(6[4کمپلیکس آین+Fe2اورCN-میں تحلیل نہیں ہوتا۔ -
ورنر کی پیدائش12دسمبر1866میں ایلسیس کی فرانسیسی ریاست کی ایک چھوٹی سی برادری مل ہائوس(Mul House)میں ہوئی۔ انہوں نے کیمسٹری کا مطالعہ کا رل سہ ہے( جرمنی) میں شروع کیا اور زیورخ (سوئزرلینڈ) میں جاری رہا جہاں انہو ں نے 1890میںڈاکٹریت کے اپنے مطالعے میں کچھ نائٹروجن میں مشتمل کاربن کے مرکبات کی خصوصیات میں فرق کو آئسو میرزم کی بنیاد پر واضح کیا۔ انہوں نے وانٹ ہائوس کے ٹیئرا ہیڈرل کاربن ایٹم کے نظریہ میں اصلاح کرکے ناٹروجن کے لیے اس کی توسیع کی۔ طبعی پیمائشوں کی بنیاد پر ورنر نے کمپلیکس مرکبات کے درمیان بھری اور برقی فرق کو ظاہر کیا۔ درحقیقت ورنر ہی وہ پہلا شخص تھا جس نے کچھ مخصوص کوآرڈینیشن مرکبات میں آپٹکل ایکٹیویٹی کی کھوج کی۔
وہ1995میں29برس کی عمر میں ہی زیورخ کےThechinsche Hochsechuleمیں پروفیسر بن گئے تھے۔ الفریڈورنر ایک کیمیاداں اور ماہر تعلیم تھے۔ ان کے کمالات میں کوآرڈینیشن مرکبات کے نظریہ کا ارتقا شامل ہے۔ یہ نظریہ جس میں ورنر نے ایٹموں اور سالمات کے درمیان بندش کے بارے میں انقلابی تصورات پیش کیے، صرف تین برس کے وقفہ1890-1893میں پیش کیا۔ انہوں نے اپنی زندگی کا باقی وقت اپنے لیے تصورات کی توثیق کے لیے تجرباتی حمایت جمع کرنے میں خرچ کیا۔ ورنر پہلے سوئز کیمیاداں تھے جنہیں کوآرڈینیشن تھیوری اور ایٹموں کے درمیان بندش پر کیے گئے کام کے لیے1913میں نوبل انعام سے نوازا گیا۔
9.2کوآرینیشن مرکبات سے متعلق کچھ اہم ارکان کی تعریفیں
(a)کوآرڈینیشن ہستی(Coordination Entity)
مرکزی دھاتی ایٹم یا آین سے کسی مقررہ تعداد میں جڑے ہوئے آین یا سالمات مل کر کوآرڈینیشن ہستی کی تشکیل کرتے ہیں۔ مثال کے طو رپ[CoC13(NH3)3]ایک کوآرڈینیشن ہستی ہے جس میں کوبالٹ آین تین امونیا سالمات اور تین کلورائڈ آینوں سے گھرا ہوا ہے۔ دیگرمثالیں ہیں
[PtCl2(NH3)2].[Fe(CN)6]4-.[Co(NH3)6]3+[Ni(Co)4]
(b)مرکزی ایٹم؍آین(Central Atom/lon)
کوآرڈینیشن ہستی میں وہ ایٹم؍ آین ہیں جس کے چاروں طرف آینوں؍ گروپوں کی ایک مقررہ تعداد ایک متعین جیو میٹریئی ترتیب میں موجود ہوتی ہے، مرکزی ایٹم یا آین کہلاتا ہے۔مثال کے طور پر کو آرڈینیشن ہستیوں [NiCl2(H2O)4.[CoCl(NH3)5]2+,[Fe(CN)6]3_ areNi2+,Co3+and
میں مرکزی ایٹم ؍آین بالترتیب+Co3 اور +NI2 اور+ Fe3میں مرکزی ایٹم؍ آین بالترتیبہیں۔ یہ مرکزی ایٹم /آین لوئس ایسڈ بھی کہلاتے ہیں۔
(c)لیگند(Ligands)
کوآرڈینیشن ہستی میں مرکزی ایٹم یا آین سے منسلک آین یا سالمات لیگند کہلاتے ہیں۔ یہ سادہ آین ہوسکتے ہیں جیسے-C1، چھوٹے سالمات ہوسکتے ہیں جیسے کہ H2OیاNH3، بڑے سالمات ہوسکتے ہیں مثلاً H2NCH2CH2NH2 یا N(CH2Ch2NH2)3 میکروسالمات(Macromolecules)بھی ہوسکتے ہیں جیسے کہ پروٹین۔
جب ایک لیگند دھاتی آین سے ایک واحد معطی ایٹم جیسے-H2O,C1-یاNH3سے منسلک ہوتا ہے تو ایک لیگند ایک دندان(Unidentate)کہلاتا ہے۔ جب لیگنددو معطی ایٹموں سے منسلک ہوتا ہے جیسا کہ (Ethane-1,2-diamine) H2NCH2CH2NH2یا C2O4(آگنریلیٹ)تو لیگند دو دندان(Didentate)کہلاتا ہے اور جب واحد لیگند میں کئی معطی ایٹم موجود ہوں تو یہ کثیر داندان(Polydentate)کہلاتا ہے جیسے کہ N(CH2CH2NH2)3میں۔ ایتھا ئلین ڈائی امین ٹیڑا ایسٹیٹ آین(EDTA4-)ایک اہم شش دندان(Hexadentate)لیگند ہے۔ یہ دو نائٹروجن اور چار آکسیجن ایٹموں کے ذریعہ ایک مرکزی دھاتی آین سے جڑ سکتا ہے۔

جب ایک دودندان یا کثی ردندان لیگند ایک ساتھ اپنے دویا دو سے زیادہ معطی ایٹموں کے ذریعہ واحد دھاتی آین سے جڑتا ہے تو یہ کلیٹ لیگند(Chelate Ligand)کہلاتا ہے اس قسم کے لیگند گروپوں کی تعداد لیگند کی ڈینٹیسٹی(Denticity)کہلاتی ہے۔ اس قسم کے کمپلیکس کلیٹ کمپلیکس کہلاتے ہیں اور یہ ایک دندان پر مشتمل اسی طرح کے کمپلیکس کے مقابلے زیادہ مستحکم ہوتے ہیں وہ لیگند جو دو مختلف(donor)ایٹموں سے جڑسکتاہے، ایمبی ڈینٹیٹ(Ambidentate)لیگندکہلاتے ہیں۔ اس قسم کے لیگند کی مثالیں ہیں۔NO2-اورSCNآینNO2-آین یا تو نائٔٹروجن سے یا آکسیجن کے ذریعہ مرکزی دھاتی ایٹم /آین سے کو آرڈینیٹ ہو سکتا ہے ۔اسی طرح -SCNآین سلفر یا نائٔٹروجن سے کوآرینیٹ ہوسکتا ہے۔

(d)کوآرڈینیشن نمبر(Coordination Number)
ایک کمپلیکس میں دھاتی آین کا کو آرڈینیشن نمبر ان لیگند معطی ایٹموں کے مساوی ہوتا ہے جن سے دھات براہ راست منسلک ہوتی ہے۔ مثال کے طو رپر کمپلیکس آین -PtC161]2]-اور[+Ni(Nh3)4]2+میںPtاورNiکے کوآرڈینیشن نمبر بالترتیب 6اور 4ہیں۔ اسی طرح کمپلیکس آین
Fe(C2O4)3]3-
اور+3[3(co(en]میںFeاور Coدونوں کا کوآرڈینیشن نمبر6ہے۔ کیونکہـــ-C2O42-اور(Ethane-1,2deamine)enڈائی ڈینیٹ لیگند ہیں۔
یہاں یہ نوٹ کرنا اہم ہے کہ مرکزی ایٹم / آین اور لیگند کے درمیان تشکیل پانے والے سگما بانڈ کی تعداد کی بنیاد پر متعین ہوتی ہے۔ اگر لیگند اور مرکزی ایٹم؍آین کے درمیان Piبانڈ تشکیل پاتے ہیں تو انہیں شمار نہیں کیا جاتا۔
(e)کوآرڈینیشن اسفیئر(Coordination Sphere)
مرکزی ایٹم؍ آین اور اس سے منسلک لیگند کو مربعد بریکٹ میں لکھا جاتا ہے اور اسے مجموعی طور پر کو آرڈینیشن اسفیئر کہا جاتا ہے۔ آینی گروپ کو مربع بریکٹ سے باہر لکھا جاتا ہے اور یہ کائونٹر آین کہلاتا ہے۔ مثال کے طور پر کمپلیکس-e(CN)6]4-ہے اور کائونٹر آین+Kہے۔
(f)کوآرڈینیشن پالی ہیڈرن(Coordination Polyhedron)
مرکزی ایٹم؍آین سے براہ راست منسلک لیگند ایٹموں کی مکانی ترتیب کو مرکزی ایٹم کے اطراف کو آرڈینیشن پالی ہیڈرن کہا جاتاہے۔ آکٹا ہیڈرل اکوائر پلانر اور ٹیٹرا ہیڈرل سب سے عام کو آرڈینیشن پالی ہیڈرا ہیں۔ مثال کے طور پر
[Co(NH3)6]3+
آکٹا ہیڈرل ہے،
[Ni(CO)4]
]![]()
ٹیٹرا ہیڈرل ہے اور
[PtCl4]2-
اسکوائر پلانر ہے۔
(g)مرکزی ایٹم کا تکسیدی عدد(Oxidation number of Central Atom)
کمپلیکس میں مرکزی ایٹم کا تکسیری عدد اس چارج کے برابر ہے جو اس وقت پیدا ہوتا ہے جب ان تمام لیگند کو الیکٹران جوڑوں سمیت ہٹالیا جائے جو مرکزی ایٹم کے ساتھ شریک ہیں۔ تکسیدی عددکو کوآرڈینیشن ہستی کے نام میں

شکل9.1: میں مختلف کو آرڈینیشن پالی ہیڈرا کی شکلیں دکھائی گئی ہیں۔
M مرکزی ایٹم؍ آین کو ظاہر کرتا ہے اورUnidentate) a,L)لیگیز کوڈ
مرکزی ایٹم کی علامت کے ساتھ قوسین میں رومن ہند سے کے ذریعہ ظاہر کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور -Cu(CN)4]3]میں کاپر کا تکسیری عدد1+ہے اور اسے (Cu(1لکھا جاتا ہے۔
(h)ہومولیپٹک اور ہیٹرولیپٹک کمپلیکس(Homoleptic and Heteroleptic Complexes)
وہ کمپلیکس جن میں دھات صرف ایک ہی قسم کے معطی گروپوں سے منسلک ہوتی ہے وہ ہومو لیپٹک(Homoleptic)کہلاتے ہیں مثلاً[
[Co(NH3)6]3+
وہ کمپلیکس جن میں دھات ایک سے زیادہ قسم کے معطی گروپوں سے منسلک ہوتی ہے وہ ہیٹرولیٹک (Homoleptic) کہلاتے ہیں مثلاً
[Co(NH3)4Cl2]+
9.3کوآرڈینیشن مرکبات کا تسمیہ
(Nomenclature of Coordination Compounds)
کوآرڈینیشن کیمسٹریا میں خاص طور سے آئسو مرپر غور کرتے وقت، فارمولوں اور ناموں کو باقاعدگی کے ساتھ اور واضح طور پر لکھنے کے لیے تسمیہ کی بہت اہم ہے۔ کو آرڈی نیشن مرکبات کے لیے جو فارمولے اور نام اختیار کیے گئے ہیں وہIUPACکی سفارشات پر مبنی ہیں۔
9.3.1ایک نیوکلیائی کو آرڈینیشن ہستیوں کے فارمولے
(Formulas of Mononuclear Coordination Entitees)
مرکب کا فارمولہ مرکب کی ترکیب کے متعلق اطلاعات کو مختصر اور آسان شکل میں ظاہر کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ ایک نیو کلیائی ہستیاںواحد مرکزی دھاتی ایٹم پر مشتمل ہوتی ہیں۔ فارمولے لکھتے وقت مندرجہ ذیل قاعدووں کا اطلاق ہوتاہے۔
(i)سب سے پہلے مرکزی ایٹم کو لکھا جاتاہے۔
(ii)اس کے بعد لیگند کو انگریزی حرف تہجی کی ترتیب میں لکھا جات ہے۔ لیگند کا مقام اس کے چارج پر منحصر نہیں ہوتا۔
(iii)کثیر دندان لیگند کو بھی حرف تہجی کی ترتیب میں لکھا جاتا ہے۔ مخفف لیگند کے معاملے میں مخفف ے پہلے حرف کا استعمال حرف تہجی کی ترتیب میں لیگند کے مقام کا تعین کرنے میں کیا جاتا ہے۔
(iv)مکمل کوآرڈینیشن ہستی چارج شدہ ہو یا نہیں، کے لیے فامولہ مربع بریکٹ میں لکھا جات ہے۔ جب لیگند کثیر ایٹمی ہو تو اس کے فارمولے مربع بریکٹ میں لکھے جاتے ہیں۔ جب لیگند کثیر ایٹمی ہو تو اسکے فارمولے قوسیں میں لکھے جاتے ہیں۔ لیگند کے مخفف بھی قوسین میں لکھے جاتے ہیں۔
(v)کوآرڈینیشن اسفیئر کے اندر لیگند اور دھات کے درمیان خالی جگہ نہیں چھوڑی جاتی۔
(vi)جب چارج شدہ کوآرڈینیشن ہستی کے فارمولے کو بغیر کائونٹر آین کے لکھا جاتا ہے تو چارج کو مربعد بریکٹ کے باہر دائیں طرفSuper Scriptمیںلکھا جاتاہے جس میں پہلے چارج کا عدد اور پھر اس کی علامت لکھی جاتی ہے مثلاََ
[Cr(H2O)6]3+,[Co(CN)6]3-
کورآرڈینیشن مرکبات کے نام جمعی تسمیہ کے اصولوں کا اتباع کرتے ہوئے اخذ کیے جاتے یں۔ اس طرح وہ گروپ جو مرکزی ایٹم کو گھیرے رہتا ہے انہیں بھی نام میں شامل کیا جائے۔ یہ مناسب ضارب کے ہمراہ ایٹم کے نام میں سابقہ کے طور پر لکھے جاتے ہیں۔ کوآرڈینیشن مرکبات کے نام لکھتے وقت مندرجہ ذیل قاعدوں کا اطلا ق ہوتا ہے۔
نوٹ :IUPAC2004 کی سفارشات کے مطابق لیگند کو حرف تہجی کے اعتبار سے ترتیب دیا جاتا ہے ان کے جارج کے بلا لحاظ
9.3.2یک نیو کلیائی کوآرڈینیشن مرکبات کا تسمیہ
(Naming of Mononuclear Coordination Compounds)
(i)مثبت اور منفی چارج شدہ دونوں کو آرڈینیشن ہستیوں میں سب سے پہلے کیٹ آین کا نام لکھا جاتا ہے۔
(ii)لیگند کے نام کو مرکزی ایٹم؍ آین سے پہلے حرف تہجی کی ترتیب میں لکھا جاتا ہے۔ (یہ طریقہ فارمولہ لکھنے کے طریقے کے برعکس ہے)
(iii)این آینی لیگند کے نام کے آخر میں-Oآتا ہے۔ تعدیلی اور کیٹ آینی لیگند کے نام وہی رہتے ہیں، کچھ استثنیٰ بھی ہیں جیسےH2Oکے لیے ایکوNH3,(Equa) کے لیے امین(Co(Amine)کے لیے کاربونل اور Noکے لیے نائٹروسل انہیں ()میں لکھا جاتاہے۔
(iv)کوآرڈینیشن ہستی میں افرادی لیگند کی تعداد کو ظاہر کرنے کے لیے مونو، ڈائی ،ٹرائی وغیرہ کا استعمال کیا جاتاہے۔ جب لیگند کے نام میں عددی سابقہ شامل ہو تو tris'bisاورtetrakisاصطلاحات کا استعمال کیا جاتا ہے اور ایسے لیگند کو قوسین میں لکھتے ہیں۔ مثال کے طور پر[NiC12(PPh3)2]نام ڈائی کلوروبس (ٹرائی فینائل فاسفین) نکل (II)ہے۔
(v)کیٹ آین، این آین یا تعدیلی کوآرڈینیشن ہستی میں دھات کا تکسیدی عدد قوسین میں رومن ہند سے کے ذریعہ ظاہر کیا جاتا ہے۔
(vi)اگر کمپلیکس آین کیٹ آین ہے تو دھات کا نام وہی رہتاہے جو عنصر کا نام ہے۔ مثال کے طور پر کمپلیکس کیٹ آین میںCoکا نام کو بالٹ ہے اورptپلیٹنم ہے۔ اگر کمپلیکس این آین ہے تو دھات کے نام کے آخر میں لاحقہateلاگایا جاتاہے۔ مثال کے طور پر کمپلیکس این آین
کو Coمیں [Co(SCN)4]2-
- Coکو کوبالٹیٹ (Cobaltate)کہتے ہیں۔ کچھ دھاتوں کے لیے کمپلیکس این آینوں میں لاطینی ناموں کا بھی استعمال کیا جاتاہے مثلاًFeکے لیے فیریٹ(Ferrate)۔
(vii)تعدیلی کمپلیکس سالمات کے نام کمپلیکس کیٹ آین کی طرح ہی رکھے جاتے ہیں مندرجہ ذیل مثالوں سےکوآرڈینیشن مرکبات کے تسمیہ کی وضاحت ہوجائے گی۔
1۔ کا نام ہے۔
[Cr(NH3)3(H2O)3]C]3
ٹرائی امین ٹرائی ایکو ا کرومیم(iii)کلورائڈ
وضاحت:کمپلیکس آین مربع بریکٹ کے اندر ہے جو کہ کیٹ آین ہے۔
امین لیگند کا نام ایکوا لیگند سے پہلے حرف تہجی کی ترتیب میں لکھا جاتا ہے۔ کیونکہ مرکب میں تین کلورائڈ آین ہیں لہٰذا کمپلیکس پرچارج3+(کیونکہ مرکب برقی اعتبار سے تعدیلی ہے) ہونا چاہیے۔ کمپلیکس آین اور لیگند پر موجود چارج کی مدد سے ہم دھات کے تکسیدی عدد کاحساب لگاتے ہیں۔ اس مثال میں تمام لیگند تعدیلی سالمات ہیں لہٰذا کرومیم کا تکسیدی عدد کمپلیکس آین کےچارج یعنی 3+کے مساوی ہونا چاہیے ۔
کا نام ہے[Co(H2NCH2CH2NH2)3]2(SO4)3 2۔
ٹرس(ایتھین1-،2۔ ڈائی امین ) کو بالٹ(iii)سلفیٹ
وضاحت: سلفیٹ آین اس سالمہ میں کائونٹر آین ہے۔ کیونکہ یہ دو کمپلیکس کیٹ آیون سے بندش کے لیے تین سلفیٹ آین لیتا ہے۔ مزید یہ کہEthane-1,2-diamineایک تعدیلی سالمہ ہے اس لیےکمپلیکس آین میں کو بالٹ کا تکسیدی عدد3+ہونا چاہیے۔ یاد رہے کہ آینی مرکب کے نام میں آپ کو کبھی بھی کیٹ آین یا این آین کی تعداد کو ظاہر نہیں کرنا ہے۔
Ag(NH3)2][Ag(N)2] . 3] کا نام ہے ۔
ڈائی امین سلور(I)ڈائی سائنوارجنٹیٹ(I)
مثال9.2مندرجہ ذیل کو آرڈینیشن مرکبات کے فارمولے لکھیے۔
(i) ٹیٹرا امین ایکوا کلورائڈ کو بالٹ(III)کلورائڈ
(ii) پوٹاشیم ٹیٹرا، ہاڈروکسی ڈرزنکیٹ(II)
(iii) پوٹاشیم ٹرائی آکسیلیٹو ایلیومینٹ(III)
(iv) ڈائی کلورائڈ بس(ایتھین-2,1-ڈائی امین) کو بالٹ (III)
(v) ٹیٹراکاربونل نکل(0)
حل
(i)
[Co(NH3)4(H2O)Cl]Cl2
(ii)
k2[Zn(OH)4]
(iii)
k3[Al(C2O4)3]
(vi)
[CoCl2(en)2]+
(v)
[Ni(CO)4]
مثال9.3 مندرجہ ذیل کو آرڈینیشن مرکبات کےIUPACنام لکھیے۔
(i)
[Pt(NH3)2Cl(NO2)]
(ii)
K3[Cr(C2O4)3]
(iii)
[CoCl2(en)2]Cl
(iv)
[Co(NH3)5(CO3)]Cl
(v)
Hg[Co(SCN)4]
حل(i) ڈائی امین کلو رائڈ ونائٹرو-N-پلیٹنم
(ii) پوٹاشیم ٹرائی آکسیلیٹیو کرومیٹ(III)
(iii) ڈائی کلورائڈ وبس (ایتھین2,1-ڈائی امین) کو بالٹ(III)کلو رائڈ
(iv) پینٹا امین کا ربونیٹو کو بالٹ(III)کلو رائڈ
(v) مرکری ٹیڑا تھا پوسائینیٹو ایس کو بالٹیٹ(III)
متن پر مبنی سوالات
9.1مندرجہ ذیل کوآرڈینیشن مرکبات کے فارمولے لکھیے۔
(i) ٹیٹرا امین ڈائی ایکوا کوبالٹ(III)کلو رائڈ
(ii) پوٹا شیم ٹیٹرا سائی نیڈونکلیٹ(II)
(iii) ٹرس (ایتھین2,1-ڈائی امین) کرومیم(III)کلورائڈ
(iv) امین برومائڈ و کلورائڈ ونائٹرائٹوN-پلیٹینٹ(II)
(v) ڈائی کلورائڈ بِس(ایتین2,1-ڈائی امین) پلیٹنم(IV)نائٹریٹ
(vi) آئرن (III)ہیکسا سائی نیڈو فیریٹ(II)
9.2مندرجہ ذیل کو آرڈینیشن مرکبات کےIUPACنام لکھیے۔
(i)
[Co(NH3)6]Cl3
(ii)
[Co(NH3)5Cl]Cl2
(iii)
k3[Fe(CN)6]
(iv)
k3[Fe(C2O4)3]
(v)
k2[PdCl4]
(vi)
[Pt(NH3)2Cl(NH2CH3)]Cl
9.4کوآرڈینیشن مرکبات میں آئسو میرزم
(Isomerism in Coordination Copmpunds)
آئسو مردویادو سے زیادہ ایسے مرکبات ہیں جن کے کیمیائی فارمولے یکسا ںہوتے ہیں لیکن ان میں ایٹموں کی ترتیب مختلف ہوتی ہے۔ ایٹموں کی مختلف ترتیب کی وجہ سے ان کی ایک بازیادہ طبیعی یا کیمیائی خصوصیات میں فرق ہوتا ہے۔ کوآرڈینیشن مرکبات میں خاص طور سے دو اہم قسم کی آئسو میرزم معلوم ہیں۔ ان میں سے ہر ایک کی مزید ذیلی تقسیم کی گئی ہے۔
(a) اسٹیریو آئسومیرزم(Stereoisomerism)
(i) جیو میٹریکل آئسو میرزم (ii)آپٹیکل آئسو میرزم
(b) ساختی آئسو میرزم
(i) بندش آئسو میرزم (ii) کو آرڈینیشن آئسو میرزم
(iii) آیونائزیشن آئسو میرزم (iv) سالویٹ آئسو میرزم
اسٹیریو آئسو کے کیمیائی فارمولے اور کیمیائی بانڈ یکساں ہوتے ہیں لیکن مکانی ترتیب مختلف ہوتی ہے۔ ساختی آئسو مر میں بانڈ مختلف ہوتے ہیں۔ ان آئسو مرکا تفصیلی بیان ذیل میں دیا گیا ہے۔
9.4.1جیو میٹریکل آئسو میرزم(Geometric Isomerism)
اس قسم کی آئسو میرزم ہیٹر و لیپٹک کمپلیکس میں پائی جاتی ہے جو کہ لیگند کی مختلف ممکنہ جیو میٹر یائی ترتیب کی وجہ سے ہے۔ اس قسم کے طرز عمل کی اہم مثالیں کو آرڈینیشن نمبر4اور6سے وابستہ ہیں۔ اسکوائر پلیز کمپلیکس جس کا فارمولہ[X)[MX2L2اور سایک دندان ہیں) ہے ، دو X لیگندCISآئسو مر میں ایک دوسرے سے متصل ترتیب میں ہوسکتے ہیں یاTransآئسومر میں ایک دوسرے کے مقابل ہوسکتے ہیں جیسا کہ شکل9.2میں دکھایا گیا ہے۔

MABXLقسم کا ایک اور اسکوائر پلیز کمپلیکس(جہاںL,X,B,Aیک دندان ہیں) دوCisاور ایکTransیعنی تین آئسو مر ظاہر کرتے ہیں۔ اب ان ساختوں کو بنانے کی کوشش کیجئے۔ اس قسم کی آئسو میرزم ٹیڑا ہیڈرل جیو میٹری کے لیے ممکن نہیں ہے لیکن اس قسم کا طرز عمل آکٹا ہیڈرل کمپلیکس میں ممکن ہے جن کا فارمولہ[MX2L4]ہے جن میں دو لیگندXایک دوسرے کےcisیاTransہوں(شکل9.3)۔

اس قسم کی آئسو میرزم اس وقت بھی پائی جاتی ہے جب [MX2(L-)2]فارمولہ والے کمپلیکس میں دودندان لیگندL-L(مثلاً(NH CH2CH2NH29en) موجود ہوں۔
[Ma3b3]جیسی[Co(NH3)3(NH2)3]
قسم کی آکٹا ہیڈ ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستیوں میں دوسری طرح کی آئسو میرزم پائی جاتی ہے۔ اگر ایک ہی لیگند کے تین معطی ایٹم آکٹا ہیڈرل رخ کے کونوں پر متصل مقامات اپر ہیں، تو فیشیل(Fac)آئسو مرحاصل ہوتے ہیں۔ اگریہ تین معطی ایٹم آکٹا ہیڈرل کے میریڈین(Meridian)پوزیشن میں ہوں توmeridionalآئسو مرحاصل ہوتے ہیں (شکل9.5)۔

شکل 9.5
[Co(NH3)3(NO2)3]کے
فیشیل (fac)اور میریڈائنل
(mer)آیٔسومر
مثال 9.4 ان ٹیٹرا ہیڈرل کمپلیکس میں جیو میٹریائی آئسو میرزم کیوں ممکن نہیں ہے جن میں دو مختلف قسم کے یک دندان لیگند مرکزی دھاتی آین کے ساتھ جڑے ہوتے ہیں؟
حل دل ٹیٹرا ہیڈرل کمپلیکس جیو میٹریائی آئسو میرزم ظاہر نہیں کرتے کیونکہ مرکزی دھاتی ایٹم سے منسک ایک دندان لیگند کے نسبتی مقامات ایک دوسرے کے مناسبت سے یکساں ہوتے ہیں۔
9.4.2 آپٹیکل آئسو میرزم(Optical Isomerism)

شکل 9.6: +3[3(CO(en ]کے آپٹل آئسومر (dاورI)
آپٹیکل آئسو مرایک دوسرے کی آئینہ شبیہ ہیں جو ایک دوسرے پر منطبق نہیں ہوسکتے۔ انہیں این اینٹیومر(Enantiomers)کہا جاتا ہے۔ وہ سالماتا یا آین جو منطبق نہیں کیے جاسکتےChiralکہلاتے ہیں۔ یہ دو شکلیںDextra(d)اورLaevo (I)کہلاتی ہیں، یہ اس بات پر منحصر ہے کہ تقطیب پیما(Polarimeter)میں تقطیب شدہ روشنی کے متولی کو کس سمت میں گھماتے ہیں۔
(dدائیں طرف گردش کرتا ہے اور1بائیں طرف گردش کرتاہے)
دو دندان والے لیگند والے آکٹا ہیڈرل کمپلیکس میں آپٹکل آئسو میرزم عام ہے۔(شکل9.6)

مثال9.5 [Fe(Nh3)2)CN4]-کے جیو میٹریکل آئسو مر کی ساختیں بنائیے۔
حل

مثال9.6 مندرجہ ذیل دو کوآرڈینیشن ہستیوں میں سے کونchiralہے(Optically Active)
(a)
-cis-[CrCl2(OX)2]3
(b)
-trans-[CrCl2(OX)2]3
![]()
حل دونوں ہستیوں کو مندرجہ ذیل طریقے سے ظاہر کیا جاسکتاہے۔

(a)
cis-[CrCl2(ox)2]3
(b)
-trans-[CrCl2(ox)2]3
ان دونوں میں سے (a)یعنیcis-[CrCl2(ox)2]3ہی chiral ہے(Optically Active)
9.4.3بندشی آئسو میرزم (Linkage Isomerism)
ایمبی ڈینیٹ لیگند پر مشتمل کو آرڈینیشن مرکبات میں بندشی آئسو میرزم پائی جاتی ہے۔ تھایوسائنیٹ لیگند، NCS-، پر مشتمل کمپلیکس اس قسم کی آئسو میرزم کی ایک سادہ مثال ہے جو نائٹروجن سے جڑ کرM-NCSاور سلفر سے جڑ کرM-SCNدیتا ہے۔ جو رجینسن(Jorgenson)نے کمپلیکس [Co(NH3)5(NO2)]Cl2میں اس قسم کے طرز عمل کی کھوج کی گئی ہے۔ اس میں نائٹرائٹ لیگند آکسیجن کے ذریعہ جڑا رہتا ہے(ONO-)اور سرخ رنگ میں حاصل ہوتا ہے اور اگر نائٹراٹ لیگند نائٹروجن کے ذریعہ جڑا رہتا ہے(-No2)توپیلی شکل میں حاصل ہوتا ہے۔
9.4.4کو آرڈینیشن آئسو میرزم(Coordination Isomerism)
کسی کمپلیکس میں موجود مختلف دھاتی آینوں کے کیٹ آین اور این آین ہستیوں کے درمیان لیگند کے بین تبادلہ سے اس قسم کی آئسو میرزم پیدا ہوتی ہے۔ کمپلیکس [Co(NH3)6][(Cr(CN)6] اس کی ایک مثال ہے جس میںNH3لیگند+Co3سے جڑے ہیں اور CNلیگند+Cr3سے ۔ اس کے کوآرڈینیشن آئسومر [Cr(NH3)6][(Co(CN)6]میںNH3لیگند+Cr3سے جڑے ہیں اور-CH-لیگند+Co3سے۔
9.4.5آیونائزیشن آئسو میرزم(Ionisation Isomerism)
جب کسی کمپلیکس نمک میں اس کا کاونٹر آین خود ہی ایک مضمر لیگند ہو اور کسی ایسے لیگند کو ہٹاسکے جو کہ کائونٹر آین بن سکے تو اس قسم کی آئسومیرزم پیدا ہوتی ہے۔
[Co(NH3)5Br]SO4اور[Co(NH3)5SO4lBr
آئسونائزیشن آئسومیرزم کی مثالیں ہیں۔
9.4.6سالویٹ آئسو میرزم(Solvate Isomerism)
جب پانی کا استعمال بطور محلل کیا جاتا ہے تو اس قسم کی آئسو میرزم ہائیڈریٹ(hydrate)آئسومیرزم کہلاتی ہے۔ یہ آیونائزیشن آئسو میرزم کی طرح ہی ہے۔ سالویٹ آئسو مرمیں فرق صرف اتنا ہوتاہے کہ آیا محلل سالمہ دھاتی آین سے براہ راست منسلک ہے یا نہیں یا کرسٹل لیٹس میں آزاد محلل سالمات کی شکل میں موجود ہوسکتا ہے۔ اس قسم کی ایک مثال ایکوا کمپلیکسCr(H2O)6]Cl3](بینگنی) اور اس کا سالویٹ آئسو مر
[Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O
(بھورا ہرا ہے۔
متن پر مبنی سوالات
9.3 مندرجہ ذیل کمپلیکس کے ذریعہ ظاہر ہونے والی آئسو میرزم کی قسم بتائیے اور ان آئسو مر کی ساختیں بنائیے۔
(i)
k[Cr(H2O)2(C2O4)2
(ii)
[Co(en)3]Cl3
(iii)
[Co(NH3)5(NO2)](NO3)2
[pt(NH3)(H2O)Cl2](iv)
9.4 اس بات کا ثبوت پیش کیجئے کہ
[Co(NH3)5SO4]Clاور[Co(NH3)5Cl]SO4
آیونائزشین آئسو مر ہیں۔
9.5کوآرڈینیشن مرکبات میں بندش(Bonding in Coordination Compounds)
کو آرڈینیشن مرکبات میں بندشی خصوصیات کا بیان سب سے پہلے ورنر نے کہا تھا لیکن یہ نظریہ مندرجہ ذیل بنیادی سوالات کا جواب نہیں دے سکا۔
(i) کوآرڈینیشن مرکبات بنانے کی خصوصیات صرف کچھ مخصوص عناصر میں ہی کیوں پائی جاتی ہے؟
(ii) کو آرڈینیشن مرکبات میں بانڈسمتی خصوصیات کے حامل کیوں ہیں؟
(iii)کو آرڈینیشن مرکبات میں نمایاں مقناطیسی اور آپٹیکل خصوصیات کیوں موجود ہوتی ہیں؟
کوآرڈینیشن مرکبات میں بندش کی نوعیت کو سمجھانے کے لیے کئی تجاویز پیش کی گئیں جیسے ویلنس بانڈتھیوری(VBT)، کرسٹل فیلڈ تھیوری(CFT)، لیگند فیلڈ تھیوری(LFT)اور مالیکولراریٹل تھیوری(MOT)۔ ہم یہاں کو آرڈینیشن مرکبات پرVBTاورCFTکے اطلاق کے ابتدائی مباحثہ پر اپنی توجہ مرکوز کریں گے۔
9.5.1ویلنس بانڈتھیوری(Valence Bond Theory)
اس تھیوری کے مطابق لیگند کے زیر اثر دھاتی ایٹم؍ این اپنے
اربٹل کو بائبریڈائزیشن کے لیے استعمال کرسکتا ہے تاکہ آکٹا ہیڈرل ، ٹیٹرا ہیڈرل ، اسکوائرپلیز وغیرہ جیسی مقررہ جیو میٹری کے معادل اربٹل بناسکے(جدول9.2)۔ یہ مخلوط شدہ اربٹل لیگند اربٹل کے ساتھ اوورلیپ کرتے ہیں اور لیگند بندش کے لیے اپنے الیکٹران انہیں دے دیتے ہیں۔ اسے مندرجہ ذیل مثالوں سے واضح کیا گیا ہے۔
جدول :9.2اربٹل کی تعداد اور ہائبریڈائزیشن کی اقسام
| اسپیس میں مخلوط اربٹل کی تقسیم | ہائٔبریڈایزیشن کی قسم | کو آرڈینیشن نمبر |
| ٹیٹراہیڈرل اسکوائٔر پلیز ٹرائی گونل بائی پیرا میڈل آکٹا ہیڈرل آکٹا ہیڈرل |
sp3 dsp2 sp3d sp3d d2sp3 |
4 4 5 6 6 |

ویلنس بانڈ تھیوری کی بنیاد پر کمپلیکس کے مقناطیسی طرز عمل کو جان کر اس کی جیو میٹری کا اندازہ لگایا جاسکتا ہے۔
ڈایا مقناطیسی آکٹا ہیڈرل کمپلیکس+Co(NH3)6]3]میں کوبالٹ آین+3تکسیری حالت میں ہے اور اس کا الیکٹرانی تشکل3d6ہے۔ ہائبریڈائزیشن اسکیم کو ڈائی گرام میں دکھایا گیاہے۔
الیکٹرانوں کے چھ جوڑے(ہرایکNH3سالمہ سے ایک)چھ مخلوط اربٹل میں جگہ گھیرتے ہیں۔ اس طرح کمپلیکس کی جیو میٹری آکٹا ہیڈرل ہے اور ی ہ ڈایا مقناطیسی ہے کیونکہ بغیر جوڑے کے الیکٹران موجود نہیں ہیں۔ اس کمپلیکس کی تشکیل میں، کیونکہ اندرونیdاربٹل (3d)ہائبریڈائزیشن میں استعمال ہوتے ہیں، کمپلیکس+Co(NH3)6]3]اندرونی اربٹل(Inner Orbital)یا کم اسپن (Low Spin)یا اسپن جفتہ کمپلیکس (Spin Paired Complex)کہلاتا ہے۔ پیرا مقناطیسی آکٹا ہیڈرل کمپلیکس
-3[CoF6]ہائبرائزیشن (8p3d2)میںبیرونی اربٹل 4dکا استعمال کرتا ہے۔ اس

لیے یہ بیرونی اربٹل (outer orbitall)یا ہائی اسپن(High spin )یا اسپن جدا کمپلیکس (free complex spin )کہلاتا ہے ۔
ٹیٹرا ہیڈرل کمپلیکس میں ایک Sاور تین pاربٹل مخلوط ہو کر چار معادل اربٹل بناتے ہیں جو کہ ٹیٹرا ہیڈرل ہوتے ہیں-2[NiCl4]کے لیے اسے مندرجہ ذیل میں واضح کیا گیا ہے ۔یہاں نکل 2+تکسیری حالت میں ہے اور آین کا الیکٹرانی شکل 3d8ہے ۔ ہائبریڈائزیشن اسکیم کو ڈائیگرام میں دکھایا گیا ہے۔

ہر ایک cI-آین الیکٹرانوں کا ایک جوڑا ڈونیٹ کردیتا ہے مرکب پیرا مقنا طیسی ہے کیونکہ اس میں دو بغیر جوڑے کے الیکٹران ہیں۔ اسی طرح[Ni(CO)4]کی جیو میٹری ٹیڑا ہیڈرل ہے لیکن ڈایا مقناطیسی ہے کیونکہ نکل صفر تکسیری حالت میں ہے اور اس میں بغیر جوڑے کا الیکٹران نہیں ہے۔

اسکوائر پلیز کمپلیکس میںdsp2مخلوطیت پائی جاتی ہے۔[Ni(CN)4]2]اس کی ایک مثال ہے۔ یہاں نکل+2تکسیدی حالت میں ہے اور اس کا الیکٹرانی شکل3d8ہے۔ اور ہائبریڈائزیشن اسکیم کو ڈائیگرام میں دکھایا گیا ہے۔
ہر ایک مخلوط شدہ اربٹل سائنا ئڈآین سے الیکٹرانوں کا ایک جوڑا حاصل کرتاہے۔ مرکب ڈایا مقناطیسی ہے کیونکہ بغیر جوڑے کے الیکٹرون موجود نہیں ہیں۔
یہ نوٹ کرنا اہم ہے کہ مخلوط اربٹل کا حقیقت میں کوئی وجود نہیں ہے۔ در اصل مخلوطیت ایٹمی اربٹل کے لیے لہر مساوات(Wave Equation)کی ریاضیاتی تدبیر ہے۔
9.5.2کوآرڈینیشن مرکبات کی مقناطیسی خصوصیات(Magnetic Properties of Coordination Compounds)
کوآرڈینیشن مرکبات کے مقناطیسی مومنٹ کی پیمائش مقناطیسی اثر پذیری کے تجربات کے ذریعہ کی جاسکتی ہے۔ نتائج کااستعمال دھاتی کمپلیکس کی ساختوں اور غیر جوڑی دار الیکٹرانوںو کی تعداد کی جانکاری حاصل کرنے میں کیا جاسکتا ہے۔ پہلے عبوری سلسلہ کی دھاتوں کے کو آرڈینیشن مرکبات کے مقناطیسی اعداد و شمار کا تنقیدی مطالعہ کچھ پیچیدیاں ظاہر کرتا ہے۔ دھاتی آینوں کے لیے جن کے dاربٹل میں تین تک الیکٹران ہوتے ہیں، مثلاً
V3+,Ti3+(d1)Cr3+(d3),(d2)
اربٹل جکے ساتھ آکٹا ہیڈرل ہائبریڈائزیشن کے لیے دوdاربٹل دستیاب ہے۔ ا ن آزاد آینوں اور ان کے کو آرڈینیشن ہستیوں کا مقناطیسی طرز عمل ایک جیسا ہوتاہے۔ جب تین سے زیادہ3dالیکٹران موجود ہوں تو آکٹا ہیڈرل مخلوطیت کے لیے درکا ر دو3dاربٹل براہ راست دستیاب نہیں ہوتے (ہنڈ کے قاعدے کے مطابق)۔ اس طرح
d6(Fe2+,Co3+),d5 (Mn2+, Fe3+),d4 (Cr2+,Mn3+)
کے ل یے دو خالی اربٹل دستیاب کروانے کے لیے3dالیکٹرانوں کی جفتہ سازی کی جاتی ہے جس کے نتیجے میں بالترتیب دو، ایک اور صفر بغیر جوڑے کے الیکٹران بچے رہتے ہیں۔
متعدد معاملوں میں ، بالخصوصd6آینوں پر مشتمل کوآرڈینیشن مرکبات میں مقناطیسی اعدادوشمار اعظم اسپن جفتہ سازی سے میل کھاتے ہیں۔ تاہم d4اورd5آینوں پرمشتمل اسپیشز میں پیچیدگیاں پائی جاتی ہیں.
[Mn(CN)6]3-
کا پیرامقناطیسی مومنٹ پانچ بغیر جوڑ کے الیکٹران کا ہے۔-3[FeF6]پیرا مقناطیسی ہے جس میں بغیر جوڑے کے چار الیکٹران ہیں جب کہ-3[MnCl6]ڈایا مقناطیسی ہے ۔ اس بے قاعدگی کی تشریح ویلنس بانڈ تھیوری کے ذریعہ اندرونی اربٹل اور بیرونی اربٹل کو آرڈینیشن کی تشکیل کی بنیاد پر کی جاسکتی ہے۔
-Mn(CN)6]3]
,- Fe(CN)6]3 ]اور-Co(C2O4)3]3 ]اندرونی اربٹل کمپلیکس میں جن میں d2sp3مخلوطیت ہے ۔ ان میں سے اول الذکر دو کمپلیکس پیرا مقناطیسی ہیں اور آخرالذکر ڈایا مقناطیسی ہے۔ دوسری طرف بیرونی اربٹل کمپلیکس ہیں جن میںsp3d2مخلوطیت ہے اور ان کی پیرا مقناطیسی نوعیت بالترتیب چار،پانچ اور چار بغیر جوڑے کے الیکٹرانوں کی وجہ سے ہے۔
مثال9.7 -MnBr4]2]کا Spin onlyمقناطیسی مومنٹ5-9bmہے۔ کمپلیکس آین کی جیومیٹری کا اندازہ لگایئے ۔ کیونکہ کامپلیکس آین میں+Mn2آین کا تکسیدی عدد 4ہے یہ یا توٹیٹرا ہیڈرلsp3)مخلوطیت) ہوگا یا اسکوائر پلیزdsp2)مخلوطیت) ہوگا۔ لیکن یہ حقیقت ہے کہ اس کا مقناطیسی مومنٹ -9bmہے، 9bm 5-9bmا ہےس کی شکل اسکوائر پلیز کے مقابلے ٹیٹرا ہیڈرل ہونی چاہیے کیونکہ dاربٹل میں بغیر جوڑے کے پانچ الیکٹران موجود ہیں۔
9.5.3ویلنس بانڈتھیوری کی حدود (Limitations of Valence Bond Theory)
حالانکہ VBتھیوری کو آرڈینیشن مرکبات کی تشکیل، ان کی ساخت اور مقناطیسی طرز عمل کی وسیع پیمانے پر تشریح کرتی ہے پھر بھی اس میں کچھ خامیاں ہیں۔
(i) اس میں متعدد مفروضات ہیں۔
(ii) یہ مقناطیسی اعداد و شمار کی مقداری ترجمانی نہیں ہوتی۔
(iii) یہ کوآرڈینیشن مرکبات کے ذریعہ ظاہر کیے جانے والے رنگوں کی وضاحت نہیںکرتی۔
(iv) یہ کوآرڈینیشن مرکبات کے حراکیاتی یا حرکیاتی استحکام کی کوئی مقداری ترجمانی نہیں کرتی۔
(v) یہ-4کوآرڈینیٹ کمپلیکس کے لیے ٹیٹرا ہیڈرل اور اسکوائر پلیز ساختوں کے بارے میں بالکل صحیح انداز کرنے سے قاصر ہے۔
(vi) یہ کمزور اور طاقتور لیگند کے درمیان فرق نہیں کرتی ہے۔
9.5.4 کرسٹل فیلڈ تھیوری (Crystal Field Theory)
کرسٹل فیلڈ تھیوری(CFT)ایک برقی ماڈل ہے جس کے مطابق دھات۔ لیگند بانڈ آینی ہوتے ہیں جو صرف دھاتی آین اور لیگند کے درمیان برق سکونی باہمی عمل کے ذریعہ پیدا ہوتے ہیں۔ این آین کے معاملے میں لیگند کو نقطہ چارج کے طور پر اور تعدیلی سالمات کے معاملے میں لیگند کو نقط ڈائی پول تصور کیا جاتا ہے۔ کسی آئسو لٹیڈ گیسی دھاتی ایٹم؍آین کے پانچdاربٹل کی توانائی یکساں ہوتی ہے۔ یعی یہ روبہ تنزل(Degenerate)ہوجاتے ہیں یہ تنزلی اس وقت جاری رہتی ہے جب تک کہ دھاتی ایٹم؍ آین کے اطراف منفی چارجوں کا ایک کروی متشاکل میدان قائم رہتا ہے۔ لیکن کسی کمپلیکس میں جب یہ منفی چارج والا میدان لیگند(یاتواین آین یا NH3اورH2Oجیسے کسی ڈائی پولر سالمات کے منفی سرے) کی وجہ سے ہوتا ہے تو یہ غیر متشاکل ہوجاتا ہے اور dاربٹل کا زوال ختم ہوجاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں dاربٹل کی تقسیم ہوجاتی ہے۔ تقسیم کا طریقہ کرسٹل فیلڈ کی نوعیت پر ہوتا ہے۔ آئیے مختلف کرسٹل میدانوں میں اس تقسیم کی وضاحت کرتے ہیں۔
(a)آکٹا ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستیوں میں کرسٹل فیلڈ کی تقسیم (Crystal field splitting in octahedral coordination entities)
ایک آکٹا ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستی جس میں دھاتی ایٹم/آین چھ لگند سے گھرا رہتا ہے، میں دھات کے dاربٹل کے الیکٹران اور لیگند کے الیکٹرانوں (یا منفی چارجوں) ایک دوسرے کو دفع کرتے ہیں۔ یہ دفع اس وقت اور زیادہ ہوتاہے جب دھات کاdاربٹل لیگند سے دور نہ ہوکر لیگند کی سمت میں ہوتا ہے۔ اس طرحdxz,dyz dxy اربٹل، جولیگند کی سمت والے محوروںپر ہیں، زیادہ دفع محسوس کرتے ہیں اور ان کی توانای میں اضافہ ہوجاتا ہے.dxz,dyz dxyاربٹل جن کی سمت، محفوروں کے درمیان میں ہوتی ہے، ان کی توانائیاں کردی کرسٹل فیلڈ کی اوسط توانائی کے مقابلے کم ہوجاتی ہے۔ اس طرح آکٹا ہیڈرل کمپلیکس میں لیگند الیکٹران دفع کی وجہ سے dاربٹل کا زوال ختم ہوجاتا ہے اور کم توانائی کےt2gسیٹ تین اربٹل اور اونچی توانائی، egسیٹ کے دواربٹل بنتے ہیں۔ مقررہ جیو میٹری میں لیگند کی موجودگی کی وجہ سے روبہ تنزل لیول کی تقسیم کرسٹل فیلڈ تقسیم کہلاتی ہے۔ اور توانائی کی علیحدگی کو (oآکٹا ہیڈرکے لیے ہے) سے ظاہر کیا جاتاہے۔ (شکل 9.8)۔ اس طرح دوegاربٹل کی توانائی میں کا اضافہ ہوگا اور تینt2gکی توانائی میں
کی کمی آئے گی۔

آکٹا ہیڈرل کرسٹل فیلد میں dاربٹل کی تقسیم
کروی کرسٹل فیلڈ میں d اربٹل کی اوسط توانائی
آزاد دھاتی آین
کرسٹل فیلڈ تقسیمΔoکا انحصار دھاتی آین کے چارج اورلیگند کے ذریعہ پیدا ہونے والے میدان پر ہوتا ہے۔ کچھ لیگند مضبوط میدان پیدا کرسکتے ہیں اور ایسی حالت میں تقسیم زیادہ ہوتی ہے جب کہ کچھ کمزور میدان پیدا کرتے ہیں جس کے نتیجے میںdاربٹل کی تقیسم کم ہوجاتی ہے۔ عمومی طور سے لیگند کو میدان کی شدت کے بڑھتے ہوئے سلسلہ میں مرتب کیا جاسکتاہے جیسا کہ ذیل میں کیا گیا ہے۔
1Br -<SCN-< C1-< S2-< F-< OH-< C2O42-< H2O< NCS-< edta4-< NH3 <en< CN-< CO

اس قسم کا سلسلہ اسپیکٹرو کیمکل سریز کہلاتا ہے۔ یہ ایک تجرباتی طور پر متعین کیا ہوا سلسلہ ہے جو کہ مختلف لیگند پر مشتمل کمپلیکس کے ذریعہ روشنی کے اتصاق(Adsorption)پر مبنی ہے۔ آئیے ہم آکٹا ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستیوں میں دھاتی آین کےdاربٹل میں الیکٹرانوں کی تفویض کرتے ہیں۔ واضح رہے کہ اکیلاdالیکٹران کم توانائی والے کسی ایکt2gاربٹل میںجائے گا۔d2اورd3کو آرڈینیشن ہستیوں میںdالیکٹران ہنڈ کے قاعدے کے مطابقt2gاربٹل میں تنہا رہتے ہیں۔d4آینوں کے لیے الیکٹرانی تقسیم کے دو ممکننہ نمونے ہوسکتے ہیں(i) چوتھا الیکٹران یا توt2gلیول میں داخل ہوگا اور وہاں موجود الیکٹران کے ساتھ جفتہ بنائے گا یا(ii)یہ جفتگی کی توانائی کی قیمت چکانے سے بچنے کے لیےegلیول میں جگہ لے گا۔ ان میں سے کسی کا امجان ہوگا، اس کا انحصار کرسٹل فیلڈ تقسیم، اور جفتگی کی توانائی،p)pواحد اربٹل میں الیکٹران کی جفتہ سازی کے لیے درکار توانائی کو ظاہر کرتی ہے)کی نسبتی قدر رہے۔ دوصورتیں مندرجہ ذیل میں۔
(i) اگرΔ0<Pہے تو چوتھا الیکٹرونegاربٹل میں سے کسی ایک داخل ہوگا اور تشکل ہوگا۔ وہ لیگند جن کے لیے ہے کمزور فیلڈ لیگند(Weak Field Ligand)کہلاتا ہے اور ہائی اسپن کمپلیکس کی تشکیل کرتاہے۔
(ii) اگرΔ0<Pہے تو یہ توانائی کے نقطہ نظر سے زیادہ موافق ہوگا کہ چوتھا الیکٹران کسی ایکt2gاربٹل میں جائے اور تشکلt2g 4egoہوگا۔ اس قسم کا اثر پیدا کرنے والے لیگند مضبوط فیلڈ لیگند(Strong Field Ligand)کہلاتے ہیں او رکم اسپن والے کمپلیکس بناتے ہیں۔
تحسیبات سے ظاہر ہوتا ہے کہ d4تاd7کو آرڈینیشن ہستیاں کمزور فیلڈ معاملوں کے مقابلے مضبوط فیلڈ کے لیے زیادہ مستحکم ہیں۔
(b)ٹیٹرا ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستیوں میںکرسٹل فیلڈ تقسیم
(Crystal field spliting in tetrahedral coordination entities)

ٹیٹرا ہیڈرل کو آرڈینیشن ہستیوں کی تشکیل میںdاربٹل کی تقسیم آکٹا ہیڈرل فیلڈ تقسیم کے مقابلے معکوس اور چھوٹی ہوتی ہے (شکل9.9)۔ یکساں دھات، یکساں لیگند اور یکساں دھات۔ لیگند فاصلہ لے لیے یہ کہا جاسکتا ہے کہ
Δ0 نتیجتاً اربٹل کی تقسیم توانائیاں اتنی زیادہ نہیں ہوتی کہ الیکٹرانوںو کو جفتہ سازی کے لیے مجبور کرسکیں اس لیے کہ اسپین(low spin)تشکل شاذونادر ہی نظر آتا ہے۔ 'g"زیر نوشت کا استعمال آکٹا ہیڈرل اور اس کو ائرپلیز کا مپلیکسوں کے لیے کیا جاتا ہے جن میں تواز نکا مرکز ہوتا ہے۔ چونکہ ٹیٹراہیڈرل کامپلیکس میں توازن نہیں ہوتا لہٰذا'g'زیر نوشت کا استعمال توانائی کی سطحوں کے لیے نہیں کیا جاتا۔
9.5.5 کو آرڈینیشن مرکبات میں رنگ
(Colouring Coordination Compounds)
گذشتہ اکائی میں ہم نے یہ پڑھا ہے کہ عبوری دھاتی کمپلیکس کی ایک امتیازی خصوصیت یہ ہے کہ وہ بہت زیادہ رنگوں میں پائے جاتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب سفید روشنی ان سے ہوکر گزرتی ہے تو اس کا کچھ حصہ یہ جذب کرلیتے ہیں۔ لہٰذا باہر آنے والی روشنی اب سفید نہیں ہوتی۔ کمپلیکس کا رنگ ان کے ذریعہ جذب ہونے والی روشن کا تکملہ ہوتا ہے۔ تکملی رنگ وہ رنگ ہے جو باقی ماندہ طول لہر(Wave Length)سے پیدا ہوتا ہے۔ اگر کمپلیکس کے ذریعہ ہری روشنی جذب ہوتی ہے تو یہ سرخ نظر آتا ہے۔ جذب ہونے والی مختلف طول لہر اور مشاہدہ کیے جانے والے رنگوں کے درمیان تعلق کو جدول9.3میں دکھایا گیا ہے۔
جدول 9.3میں کچھ کوآرڈینیشن ہستیوں میں جذب ہونے والی روشنی کی طول لہر اور مشاہدہ کیے جانے والے رنگ کے درمیان تعلق
| کوآرڈینیشن ہستی کا رنگ | جذب ہونے والی روشنی کا رنگ | جذب ہونت والی روشنی کا طول لہر | کو آرڈینیشن بستی |
| وائلٹ سرخ پیلا نارنجی ہلکا پیلا نیلا بیگنی |
پیلا نیلا ہرا نیلا الٹرا وائلٹ سرخ نیلا ہرا |
535 500 475 310 600 498 |
[CoCl(NH3)5]2+ [Co(NH3)5(H2O)]3+ [Co(NH3)6]3+ [Co(CN)6]3- [Cu(H2O)4]2+ [Ti(H2O)6]3+ |

کوآرڈینیشن مرکبات میں رنگووں کی تشریح کرسٹل فیلڈ تھیوری کی بنیاد پر آسانی سے کی جاسکتی ہے۔ مثال کے طور پر کمپلیکس
+TiH2O)6]3]کا رنگ بنفشی ہے۔ یہ ایک آکٹا ہیڈرل کمپلیکس ہے جس کمیں دھاتیDاربٹل میں اکیلا الیکٹران ؍کمپلیکس کی گرائونڈ اسٹیٹ میںt2gلیول میں ہے۔
اس الیکٹرون کے لیے دستیاب اس کے بعد اولی اونچی حالت خالیegلیول ہے۔ اگر کمپلیکس پیلے۔ ہرےخطے کی توانائی کی نظیری روشنی کو جذب کرتاہے تو الیکٹران کوt2gلیول سےegلیول تک مشتمل کیا جاسکتا ہے۔
)نتیجتاً کمپلیکس بینگنی رنگ کا نظر آئے گا (شکل9.10) کرسٹل فیلڈ تھیوری کے مطابق کوآرڈینیشن مرکبات کا رنگ الیکٹران کے d-dٹرانزیشن سے ہوتاہے۔

یہ نوٹ کرنااہم ہے کہ لیگند کی غیر موجودگی میںکرسٹل فیلڈ تقسیم کا عمل نہیں ہوتا یعنی شے بے رنگ ہوگی۔ مثال کے طو رپر
[Ti(H2O)6]Cl3
کوگرم کرکے اس میں سے پانی علیحدہ کرنے کے بعد یہ رنگین ہوجاتا ہے۔ اسی طرح ناپیدہ CuSO4سفید ہوتا ہے لیکنCuSo4.5H2Oنیلے رنگ کا ہوتا ہے۔ کمپلیکس کے رنگ پر لیگند کا اثر +Ni(H2O)6]2]کمپلیکس پر غور کرکے واضح کیا جاسکتا ہے جو کہ نکل(II)کلو رائڈ کو پانی میں حل کرکے تیار کیا جاتاہے۔ اگر دو دندان لیگندethane-1,2-diamine(en)کو دھیرے دھیرے مولرنسبتوںen:Ni,1:1,2:1,3:1میں ملایا جائے تو مندرجہ ذیل تعاملات ہوتے ہیں اور ان کے متعلق رنگ تبدیل ہوتے ہیں۔
[Ni(H2O)6]2+ (aq) +en(aq) = [Ni(H2O)4(en)2+(aq) +2H2O
ہلکا نیلا ہرا
[Ni(H2O)4]2+ (aq) +en(aq) = [Ni(H2O)4(en)2+(aq) +2H2O
نیلا /بینگنی
[Ni(H2O)2(en)2]2+ (aq) +en(aq) = [Ni(en)3(en)2+(aq) +2H2O
بنفشی
اس تواتر کو شکل9.11میں دکھایا گیاہے۔

کچھ جواہرات کے رنگ(Colour of Some Gem Stones)
عبوری دھات آین کےd اربٹل میں الیکٹرانوںو کے عبور سے رنگوں کا پیدا ہونا ہماری روز مرہ کی زندگی میں بکثرت پایا جاتا ہے۔ روبی (شکل(a) 9.12)) ایلیومینیم آکسائڈ (A12O3) ہے جو کہ %1-Cr3+.5آین (d3) پر مشتمل ہوتی ہے یہ آین +A13 آینوں کی جگہ بے ترتیبی سے موجود ہوتے ہیں۔ ہم ان کرومیم (111) اسپیشنز ایلیو مینیم لیٹس میں آکٹا ہیڈرل کرومیم(111) کمپلیکس کے طور پر دیکھ سکتے ہیں۔ ان مرکزوں پر d۔d ٹرانزیشن کی وجہج سے روبی میں رنگ پیدا ہوتا ہے۔ پنا (Emerald) شکل(b) 9.12)) میں معدنی بیرل(Be3Al2Si6O18)میں آکٹا ہیڈرل مقامات پر +Cr3 آین پائے جاتے ہیں۔ روبی کی انجذابی اسپیکٹرم میں جو بینڈ نظر آتے ہیں وہ بڑی طول لہر کی طرف شفٹ ہوجاتے ہیں۔ اس وجہ جسے پنا میں ہر ے خطے میں روشنی کی ترسیل کرتا ہے۔
9.5.6کرسٹل فیلڈ تھیوری کی حدود
(Limitations of Crystal Field Theory)
کرسٹل فیلڈ ماڈل کے ذریعہ کو آرڈینیشن مرکبات کی تشکیل، ان کی ساخت رنگ اور مقناطیسی خصوصیات کو کامیابی کے ساتھ بڑی حد تک واضح کیا جاسکتا ہے۔ تاہم یہ مفروضاحت کہ لیگند نقطہ چارج ہیں، یہ ظاہ رکرتے ہیں کہ این آینی لیگند کے ذریعہ زیادہ تقسیمی اثر کا اظہار ہونا چاہیے۔ این آینی لیگند درحقیقت اسپیکٹر و کیمیکل سیریز کے نچلے سرے پر آتے ہیں۔ اس کے علاوہ یہ تھیوری لیگند اور مرکزی ایٹم کے درمیان بندش شریک گرفت خصوصیت کو تسلیم نہیں کرتی۔CFTکی یہ کچھ کمزوریاں ہیں جنہیں لیگند فیلڈ تھیوری اور مالیکیولراربٹل تھیوری کی بنیاد پر واضح کیا جاسکتا ہے لیکن یہ اس کتا بکے مطالعہ کے دائر سے باہر ہے۔
متن پر مبنی سوالات
9.5ویلنس بانڈ تھیوری کی بنیاد پر وضاضح کیجئے کہ اسکوائر پلیز ساخت والا -2 [Ni(CN)4]آین پیرا مقنا طیسی ہے۔
9.6-2 [NiCl4]ڈایا مقناطیسی ہے حالانکہ دونوں ٹیڑا ہیڈرل ہیں۔ کیوں؟
9.7 +3[Fe(H2O)6]مضبوط پیرا مقنا طیسی ہے جب کہ -3[Fe(CN)6]کمزور پیرا مقناطیسی ہے۔ واضح کیجئے۔
9.8وضاحت کیجئے کہ +3[Co(NH3)6]ایک اندرونی اربٹل کمپلیکس ہے جب کہ +2[Ni(NH3)6]ایک بیرونی اربٹل کمپلیکس ہے۔
9.9اسکوئر پلیز -2[Pt(CN)4]میں بغیر جوڑے کے الیکٹرانوں کی تعداد کا اندازہ لگائیے۔
9.10 ہیکسا ایکیو مینگینیز(II) آین میں پانچ بغیر جوڑے کے الیکٹران ہوتے ہیں جب کہ ہیکسا سائنو آین میں صرف ایک بغیر جوڑے کا الیکٹران ہوتا ہے۔ کرسٹل فیلڈ تھیوری کی بنیاد پر اس کی وضاحت کیجئے۔
9.6دھاتی کاربونل میں بندش
(Bonding Metal Carbonyls)
ہومولیپٹک کاربونل(صرف کاربونل لیگند پر مشتمل مرکبات) عبوری دھاتوںو کے ذریعہ تشکیل پاتے ہیں۔ ان کاربونل کی ساختیں سادہ اور واضح ہوتی ہیں ۔ ٹیٹرا کاربونل نکل(o)ٹیٹرا ہیڈرل ہوتاہے، پنیٹاکاربونل آئرن(o)ٹرافی گونل ہائی پیرامڈل جب کہ ہیک کاربونل کروسیم(o)آکساہیڈرل ہوتاہے ڈیکاکاربونل ڈائی مینگنیز(o)دو اسکوائر پیرامڈلMn(CO)5کائیوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ اکائیاںMn-Mnبانڈ کے ذریعہ جڑے رہتے ہیں۔ آکٹا کاربونل ڈائی کو بالٹ(o)میں دوCo-Coبانڈ میں ہر ایک کے درمیان ایک Coگروپ پل کے طور پر ہوتاہے(شکل9,13)۔
دھاتی کا ربونل میں دھاتی کا ربن بانڈsاورd دونوں خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں۔o M-C بانڈ کار بونل گروپ کے کاربن کے ذریعہ الیکٹرانوں کا ایک لون جوڑا دھات کے خالی اربٹل کے ذریعہ ایک الیکٹران کا

شکل:9.13
نمائندہ ہو مولیپٹک دھاتی کاربونل کی ساختیں

سنر جک بندش
شکل:9.14
کاربونل کمپلیکس میں سنرجک بندش باہمی عملوں کی مثالیں
جوڑا کاربن مونو آکسائڈ کے خالی اینٹی بانڈنگn M-Cبانڈ دھات کے بھرے ہوئے dاربٹل کے ذریعہ ایک الیکٹران کا جوڑا کاربن مونو آکسائڈ کے خالی اینٹی بینڈگn*اربٹل میں عطیہ دینے سے بنتا ہے۔ دھات کے ساتھ لیگند کی بندش ایکsynergicاثر پیدا کرتی ہے جو Coاور دھات کے درمیان بانڈ کو مضبوط بناتا ہے۔(شکل9.14)۔
9.7کو آرڈینیشن مرکبات کی اہمیت اور اطلاق
(Importance and Applications of Coordination Compounds)
کو آرڈینیشن مرکبات کی کافی اہمیت ہے۔ یہ مرکبات معدنیات ، نباتات اور حیوانات کی دنیا میں وسیع پیمانے پر موجود ہیں اور تجزیاتی کیمیا، فلمز کاری، حیاتیاتی نظاموں، صنعت اور ادویہ کے شعبے میں کئی اہم افعال انجام دیتے ہیں۔ ان کا ذیل میں بیان کیا گیاہے۔
• کیفیتی اور مقداری کیمیائی تجزیہ میں کو آرڈینیشن مرکبات کے متعدد استعمال ہیں۔ رنگین معاملات دھاتی آینوں کے ساتھ متعدد لیگند (خاص طور سےـChelating Ligand)کوآرڈینیشن ہستیوں کی تشکیل کے نتیجے میں ہوتے ہیں۔ یہ تعاملات تجزیہ کے کلاسیکی اور آلاتی طریقوں کے ذریعہ دھاتی آینوں کی ہمت اور اندازہ کرنے کی بنیاد ہے۔ اس قسم کے ریجنٹ کی مثالیں ہیں۔(dimethylglyoxime), EDTA a-nitroso-β-naphthol,DMGکیو پر ان وغیرہ۔
• پانی کی سختی کا تخمینہNa2EDTA کے ساتھ سادہ ٹائٹریشن کے ذریعہ کیا جاتاہے۔+Ca2+اور+Mg2+آینEDTAکے ساتھ مستحکم کمپلیکس بناتے ہیں۔ ان آینوں کا انتخابی کیلشیم اور میگنیشیم کمپلیکس کے استحکام مستقلوں میں فرق کی بنیاد پر کیا جاسکتا ہے۔
• چاندی، سونا جیسی دھاتوں کے اہم استخراجی عملوں میں کمپلیکس کا استعمال ہوتا ہے ۔ مثال کے طور پر سونا، آکسیجن اور پانی کی موجودگی میں سائنائڈ سے تعامل کے آبی میں محلول کو آرڈینیشن ہستی[Au(CN)2]-کی تشکیل کرتاہے۔ اس محلول میں زنک ملا کر سونے کو دھاتی شکل میں علیحدہ کیا جاسکتا ہے۔(اکالی6)۔
• اسی طرح دھاتوں کی تخلیص کا عمل ان کے کوآرڈینیشن مرکبات بنا کر اور پھر انہیں تحلیل کرکے انجام دیا جاسکتا ہے ۔ مثال کے طو رپر غیر خالص نکل کو[Ni(CO)4]میں تبدیل کیا جاتاہے جس کی تحصیل کرکے خالص نکل حاصل کرتے ہیں۔
• حیاتیاتی نظاموں میں کوآرڈینیشن مرکبات کی بہت اہمیت ہے۔ ضیائی تالیف کے لیے ذمہ دار پگمنٹ کلوروفل میگنیشیم کا کوآرڈینیشن مرکب ہے۔ وٹامن B12، سائنا کو بیلا مائن (Cyan Colbalamine)جو کہ antipernicious anaemia factorکو بالٹ کا کوآرڈینیشن مرکب ہے۔ حیاتیاتی اہمیت کے حامل دھاتی آینوں پر مشتمل دیگر کوآرڈینیشن مرکبات انزائم ہیں۔ جیسے کاربوکسی پیپٹائڈیزcarboxypeptidase Aکا بونک این ہائڈریز (حیاتیاتی نظاموں کے وسیط)
• کئی صنعتی اعمال میں کوآرڈینیشن مرکبات کا استعمال بطور وسیط کیا جاتاہے۔ مثلاً ردھوڈیم کمپلیکس [Ph3P)3RhCI]، ایک ولکنسن وسیط جو کہ alkenesکے ہائڈرو جینشین میں استعمال کیا جاتا ہے۔
• اشیا پر سونے اور چاندی کی ملمع کاری سادہ دھاتی آینوں کے محلول سے کرنے کے مقابلے کمپلیکس[Ag(CN)2]اور[Au(CN)2] کے محلولوں کے ذریعہ زیادہ آسانی سے اور ہموار طور پر ہوتی ہے۔
• بلیک اینڈ وہائٹ فوٹو گرافی میں ڈیویلپ کی ہوئی فلم کا فکیشن ہائپو محلوں دھوکر کیا جاتا ہے جو کہ غیر تحلیل شدہ AgBrکو حل کرکے کمپلیکس-Ag(S2O3)2]3بناتا ہے۔
• کیلیٹ تھیریپی(Chelate Therapy)میں بڑھتی ہوئی دلچسپی کا استعمال ادویاتی کیمیا میں ہے۔ نباتاتی؍ حیوانی نظاموں میں دھاتوں کے زہریلے تناسب میں موجود گی کی وجہ سے پیدا ہونے والے مسئلوں کا علاج اس کی ایک مثال ہے۔ اس طرح کا پراور آئرن کی زیادتی کو ان کے ذریعہ کیلیٹنگ لیگند D-penicillamine)اور(desferrioximeکے ساتھ کوآرڈینیشن مرکبات بنا کر دور کیا جاتا ہے۔ لیڈر کے ذریعے پیدا ہوے والی سمیت کا علاجEDTAکا استعمال کرکے کیا جاتا ہے۔ پلیٹنم کے کچھ کو آرڈینیشن مرکبات ٹیومر کی بڑھوتری کو مؤثر طور پر روک دیتے ہیں۔ مثالیں ہیںcis platin:اور متعلقہ مرکبات۔
خلاصہ
کوآرڈینیشن مرکبات کی کیمسٹری جدید غیر نامیاتی کیمسٹری کا ایک اہم اور مبارزاتی شعبہ ہے۔ پچھلے پچاس برسوں کے دوران جو پیش رفت ہوئی ہے اس سے بندش کے ماڈل اور سالماتی ساخت کے نئے تصورات کو فروغ ملا ہے۔ کیمیائی صنعت اور حیاتیاتی نظاموں میں عمل پیرا فاصل اجزا کے معاملے میں ایک زندہ بصیر حاصل ہوئی ہے۔
کوآرڈینیشن مرکب کی تشکیل، تعماملات، ساخت اور بندش کی باضابطہ تشریح کی کوشش سب سے پہلے اے ورنر کی ذریعہ کی گئی ۔ ان کے نظریہ کے مطابق کو آرڈینیشن مرکبات میں دھاتی آین دو قسم کی گرفت (پرائمری اور سیکنڈری) کا استعمال کرتے ہیں۔ کیمسٹری کی جدید زبان میں ان گرفت کو بالترتیب آینی اور غیر آینی (شریگ گرفت) کہا جاتا ہے ۔ آئسو میرزم کی خصوصیت کا استعمال کرکے ورنر نے متعدد کو آرڈینیشن مرکبات کی جیو میٹریائی اشکال کے بارے میں پشین گوئی کی ہے۔
ویلنس بانڈتھیوری(VBT) کو آرڈینیشن مرکبات کی تشکیل، مقناطیسی طرز عمل ا ور جیو میٹر یائی اشکال کی نمایاں کامیابی کے ساتھ تشریح کرتی ہے۔ پھر بھی یہ نظریہ کوآرڈینیشن مرکبات کے مقناطیسی طرز عمل کی مقداری ترجمانی کرنے میں ناکام رہا ہے اور ان مرکبات کی آپٹکل خصوصیات کے بارے میں کچھ بھی کہنے سے قاصر ہے۔
کوآرڈینیشن کی کرسٹل فیلڈ تھیوری کو آرڈینیشن مرکبات میں موجود مرکزی ایٹم؍ آین کےdاربٹل کی توانائیوں کی تنزلی پر پڑنے والے مختلف کرسٹل فیلڈ کے اثر (لیگند کو نقطہ چارج مانتے ہوئے ان کے ذریعہ لگنے والا اثر) پر مبنی ہے۔ مضبوط اور کمزور کرٹسل فیلڈ میں dاربٹل کی تقسیم سے مختلف الیکٹرانی تشکل حاصل ہوتے ہیں۔ اس تھیوری کی مدد سے کو آرڈینیشن ہستیوں میں موجود دہاتی ایٹم؍آین کےdاربٹل کی توانائیوں میں علیحدگی، مقناطیسی مومنٹ نیز اسپیکٹرل اور اسحتکام پیرا میٹر کے مقداری تخمینہ میں مدد ملتی ہے۔ لیکن یہ مفروضہ کہ لیگند نقطہ چارج ہے، کئی نظریاتی مشکلات پیدا کرتاہے۔ دھاتی کاربونل میں دپات۔ کاربونل میں دھات۔ کاربن بانڈ6اورnدونوں خصوصیات کا حامل ہوتاہے۔ لیگند کا دھات کے ساتھ 6بانڈ اور دھات کا لیگند کے ساتھnبانڈ ہوتاہے۔ یہ مخصوص بندش دھاتی کاربونل کے استحکام کا سبب ہے۔
کوآرڈینیشن مرکبات کی بہت اہمیت ہے۔ یہ مرکبات حیاتی نظاموں کے جاندار اجزا کی ساخت اور افعال کے تئیں تنقیدی بصیرت فراہم کرتے ہیں کوآرڈینیشن مرکبات کے فلز کاری عملوں، تجزیاتی اور ادویاتی کیمیا میں متعدد استعمال ہیں۔
مشقیں
9.1 ورنر کے تصورات پر مبنی کو آرڈینیشن مرکبات میں بندش کی تشریح کیجئے۔
9.2 FeSO4محلول کی(NH4)2SO4کے ساتھ1:1مولر نسبت میں آمیزش سےFe2*کا ٹیسٹ دیتا ہے لیکنCuSO4محلول کی آبی امونیا کے ساتھ1:4مولرنسبت میں آمیزش سے+Cu2کا ٹیسٹ حاصل نہیں ہوتا۔ واضح کیجئے کیوں؟
9.3 مندرجہ ذیل ہر ایک کی دو مثالوں کے ساتھ وضاحت کیجئے۔
کوآرڈینیشن ہستی ، لیگند، کوآرڈینیشن نمبر، کو آرڈینیشن پالی ہیڈرن ہومولیپٹک اور ہیٹروہیپکٹ۔
9.4 یک دندان(Unidentate)، دودندان(Didentate)اور ایمبی ڈینٹیٹ لیگند سے کیا مراد ہے؟ ہر ایک کی دو مثالیں دیئجے۔
9.5 مندرجہ ذیل کو آرڈینیشن ہستیوں میں دھات کا آکسیڈیشن نمبر معلوم کیجئے۔
[Co(H2O)(CN)(en)2]2+(i)
[CoBr2(en)2]+(ii)
[PtCl4]2-(iii)
k3[Fe(CN)6](iv)
[Cr(NH3)3Cl3](v)
9.6 IUPACکے مطابق مندرجہ ذیل کے فارمولے لکھیے۔
Tetrahydroxozincate(II)(i)
Potassium tetrachloridopalladate(II)(ii)
Diamminedichloridoplatinum(II)(iii)
Potassium tetracyanidonickelate(vi)
Pentaamminenitrito-O-cobalt(III)(v)
Hexaamminecobalt(III)sulphate(vi)
Potassium tri(oxalato)chromate(III)(vii)
Hexaammineplatinum(IV)(viii)
Tetrabromidocuprate(II)(ix)
Pentaamminenitrito-N-cobalt(III)(x)
9.7 IUPACکے مطابق مندرجہ ذیل کےباقاعدہ نام لکھیے۔
[Co(NH3)6]Cl3(i)
[Pt(NH3)2Cl(NH2CH3)lCl(ii)
[Ti(H2O)6]3+(iii)
[co(NH3)4Cl(NO2)]Cl(iv)
[Mn[H2O)6]2+(v)
[NiCl4]2-(vi)
[Ni(NH3)6]Cl2(vii)
[Co(en)3]3+(viii)
[Ni(CO)4](ix)
9.8 کوآرڈینیشن مرکبات کی ممکنہ آئسو میرزم کی اقسام لکھیے۔ ہر ایک کی ایک ایک مثال بھی دیجیے۔
9.9 مندرجہ ذیل کو آرڈینیشن ہستیوں میں کتنی جیو میٹریکل آئسو میرزم ممکن ہیں؟
[Cr(C2O4)3]3-(i)
[Co(NH3)3Cl3](ii)
9.10 مندرجہ ذیل میں آپٹکل آئسو مرکی ساختیں بنائیے۔
[Cr(C2O4)3]3-(i)
[PtCl2(en)2]2+(ii)
[Cr(NH3)2Cl2(en)]+(iii)
9.11 مندرجہ ذیل کے سبھی آئسو مر(جیومیٹریکل اور آپٹکل) بتائیے۔
[CoCl2(en)2]+(i)
[Co(NH3)Cl(en)2]2+]ii)
[Cr(NH3)2Cl2(en)]+(iii)
9.12 [)Pt(NH3)(Br)(Cl)(Py]کے تمام جیو میٹریکل آئسو مر لکھیے اور ان میں سے کتنے آپٹل آئسو مر ہیں؟
9.13 آبی کاپر سلفیٹ محلول (نیلا رنگ ) دیتا ہے:
(i) آبی پوٹاشیم فلورائڈ کے ساتھ ہراسوب
(ii) آبی پوٹاشیم کلورائڈ کے ساتھ چمکدار ہرامحلول۔ ان تجرباتی نتائج کی تشریح کیجئے۔
9.14 جب آبی کاپر سلفیٹ محلول میں آبیKVNکو وافر مقدار میں ملایا جاتا ہے تو کس کو آرڈینیشن ہستی کی تشکیل ہوتی ہے؟ جب اس محلول سے H2SCgکو گزارا جاتا ہے تو کاپر سلفائڈ کارسوب کیوں نہیں حاصل ہوتا؟
9.15 ویلنس بانڈ تھیوری کی بنید پر مندرجہ ذیل کوآرڈینیشن ہستیوں میں بندش کی نوعیت پر بحث کیجئے
[Fe(CN)6]4-(i)
[FeF6]3-(ii)
[Co(Co2O4)3]3-(iii)
[CoF6]3-(iv)
9.16 آکٹا ہیڈرل کرسٹل فیلڈ میں dاربٹل کی تقسیم کو شکل کی مدد سے ظاہر کیجئے۔
9.17 اسپیکٹر وکیمکل سیریز کیا ہے؟ کمزور فیلڈ لیگاند اور مضبوط فیلڈ لیگاند کے درمیان فرق کی تشریح کیجئے۔
9.18 کرسٹل فیلڈ تقسیم توانائی کیا ہے؟ ایک کوآرڈینیشن ہستی میںdاربٹل کے حقیقی تشکل کا تعینDoکی وسعت سے کس طرح ہوات ہے؟
9.19 +3[Cr(NH3)6]پیرا مقناطیسی ہے جب کہرن-2[Ni(CN)4]گ مختلف ہوتے ہیں ۔ کیوں؟
9.20 +2[Ni(H2O)6]ا ایک محلول ہر اہے لیکن-2[Na[Ni(CN)4 کا محلول بے رنگ ہے ۔ واضح کریں۔
9.21 +2[Fe(H2O)6]اور+2[Fe(H2O)6]کے رنگوکے تحلیل شدہ محلول میں موجود ہیں۔ کیوں؟
9.22 دھاتی کاربونل میں بندش کی نوعیت پر بحث کیجئے۔
9.23 مندرجہ ذیل کمپلیکس مرکبات میں تکسیدی حالت، dاربٹل کا قبضہ اور مرکزی دھاتی آین کا کوآرڈینشین نمبر معلوم کیجئے۔
k3[Co(C2O4)3](i)
cis-[Cr(en)2Cl2]Cl(ii)
(NH4)2[CoF4](iii)
[Mn(H2O)6]SO4(iv)
9.24 مندرجہ ذیل ہر ایک کمپلیکس مرکب کاIUPACنام لکھیے اور تکسیدی حالت، الیکٹرانی تشکل نیز کو آرڈینیشن نمبر کو ظاہر کیجئے۔ کمپلیکس کی اسٹیریو کیمسٹری اور مقناطیسی مومنٹ بھی بتائیے۔
K[Cr(H2O)2(C2O4).3H2O(i)
[Co(NH3)5Cl-]Cl2(ii)
CrCl3(py)3(iii)
Cs[FeCl4](iv)
k4[Mn(CN)6](v)
9.25 کرسٹل فیلڈ تھیوری کی بنیاد پر کمپلیکس+3[Ti(H2O)6]کے بینگنی رنگ کی وضاحت کیجئے۔
9.26 کیلیٹ اثر(Chelate Effect) سے کیا مراد ہے؟ ایک مثال پیش کیجئے۔
9.27 مندرجہ ذیل میں کوآرڈینیشن مرکبات کے کردار پر مختصر بحث کیجئے۔ مثال بھی پیش کیجئے۔
(i) حیاتیاتی نظام (ii)تجزیاتی کیمیا
(iii) ادویاتی کیمیا اور (iv)دھاتوں کا استخراج ؍فلز کاری
9.28 محلول میںـCoCNH3سے کتنے آین پیدا ہوں گے؟
6 (i)
4 (ii)
3 (iii)
2 (vi)
9.29 مندرجہ ذیل میں سے کس کے مقناطیسی مومنٹ کی قدرسب سے زیادہ ہے؟
[Cr(II2O)6]3+(i)
[Fe(II2O)6]2+(ii)
[Zn(II2O)6]2+(iii)
9.30 [Co(CO)4]میں کوبالٹ کا تکسیدی عدد ہے:
+1 (i)
+3 (ii)
-1 (iii)
-3(iv)
9.31 مندرجہ ذیل میں سے سب سے زیادہ مستحکم کمپلیکس کونساہے؟
[Fe(H2O)6]3+(i)
[Fe(NH3)6]3+(ii)
[Fe(C2O4)3]3-(iii)
[FeC16]3-(iv)
9.32 مندرجہ ذیل کے لیے مرئی خطہ میں انجذاب کے طول لہر کی صحیح ترتیب کیا ہے؟
[Ni(NO2)6]4-,[Ni(NH3)6]2+,[Ni(NH2O)6]2+
متن پر مبنی کچھ سوالوں کے جوابات
9.3 (i)
cisکے لیے جیو میٹریکل(trans-,cis)اور آپٹیکل دونوں آئسو مرکا وجود ہے۔
(ii) دو آپٹیکل آئسو مر ہوسکتے ہیں۔
(iii) 10ممکنہ آئسو مر ہیں۔ اشارہ:جیومیٹریکل، آیونائزیشن اور بندشی آئسو مر ممکن ہیں۔
(iv) جیو میٹریکل trans-,cis)آئسو مر ہوسکتے ہیں۔
9.4 آیونائزیشن آئسو مرپانی میں حل ہوکر مختلف آین بناتے ہیں اور اس طرح مختلف ریجنٹ کے ساتھ مختلف طریقوں سے تعامل کرتے ہیں۔
[Co(NH3)5Br]SO4+Ba2+→BaSO4 (s)
[Co(NH3)5SO4]Br+Ba2+→No reaction
[Co(NH3)5Br]SO4+Ag+→No reaction
[Co(NH3)5SO4]Br+Ag+→AgBr(s)

9.6 Ni(CO)4میں،Niصفر تکسیدی حالت میں ہے جب کہ- NiCI42-میں 2+تکسیدی حالت میں ہے۔COلیگاند کی موجودگی میں Niکے بغیر جوڑے کےdالیکٹران جوڑا بناتے ہیں لیکن کیونکہCIایک کمزور لیگاند ہے لہٰذا یہ بغیر جورے کے الیکٹرانوں کی جفتہ سازی میں ناکام رہتا ہے۔
9.7 CN-(مضبوط لیگاند) کی موجودگی میں 3dالیکٹرانوں کی جفتہ سازی ہوجاتی ہے اور صرف ایک بغیر جوڑے کا الیکٹران باقی رہتا ہے۔d2sp3مخلوطیت ہے جس سے اندرونی اربٹل کمپلیکس بنتے ہیں۔H2O(ایک کمزور لیگاند) کی موجودگی میں3dالیکٹرانوں کی جفتہ سازی نہیں ہوپاتی۔Sp3d2مخلوطیت ہے اور بیرونی اربٹل مرکبات بنتے ہیں جو کہ پانچ بغیر جوڑے کے الیکٹرانووں پر مشکل ہوتے ہیں اسی لیے یہ بہت زیادہ پیرا مقناطیسی ہے۔
9.8 NH3کی موجودگی میں،3dالیکٹرانوں کی جفتہ سازی ہوجات ہے اور دوdاربٹل خالی رہتے ہیں جس سےd2sp3مخلوطیت وجود میں آتی ہے اور3+[Co(NH3)6]کے معاملے میں اندرونی اربٹل کمپلیکس بنتے ہیں۔
+62(2Ni(NH3)میں،Niکی تکسیدی حالت2+ہے اور اس کا تشکل d8ہے ملوث مخلوطیتsp3dہے جس سے بیرونی اربٹل کمپلیکس بنتے ہیں۔
9.9اسکوائر پلیز شکل کے لیے مخلوطیتdsp2ہے۔ اس طرح5dاربٹل میں الیکٹرانوں کی جفتہ سازی ہوجاتی ہے جس سےdsp2مخلوطیت کے لیے ایکdاربٹل خالی رہ جاتا ہے۔ اس طرح کوئی بھی بغیر جوڑے کا الکٹران نہیں ہے۔