अक्षीय EPR स्पेक्ट्रम (g|| > g⊥) दर्शाने वाले अष्टफलकीय Cu²⁺ संकुल में Cu²⁺ की ज्यामिति तथा अयुग्ममित इलेक्ट्रॉन को धारण करने वाला कक्षक है, क्रमश:

संकल्पना:

→ Cu²⁺ आयन में, d कक्षक में नौ इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिसमें दो इलेक्ट्रॉन प्रत्येक d कक्षक में और एक इलेक्ट्रॉन d_x²-y² कक्षक में होता है। जब Cu²⁺ एक संकुल बनाता है, तो यह एक विशिष्ट ज्यामिति के साथ संकुल बनाने के लिए विभिन्न लिगैंडों के साथ समन्वय कर सकता है।

→ एक अष्टफलकीय संकुल में, Cu²⁺ छह लिगैंडों से घिरा होता है जो एक अष्टफलक के कोनों पर व्यवस्थित होते हैं। ये लिगैंड दो प्रकार के हो सकते हैं: अक्षीय या विषुवतीय। अक्षीय लिगैंड अष्टफलक के अक्ष के साथ स्थित होते हैं, जबकि विषुवतीय लिगैंड अक्ष के लंबवत तल में स्थित होते हैं।

→ जब अष्टफलकीय Cu²⁺ संकुल चतुष्फलकीय रूप से लम्बा होता है, इसका अर्थ है कि अक्षीय लिगैंड Cu²⁺ आयन से विषुवतीय लिगैंडों की तुलना में अधिक दूर होते हैं। इसके परिणामस्वरूप अष्टफलकीय ज्यामिति का विकृति होती है, जो संकुल की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को प्रभावित करती है।

व्याख्या:

→ एक चतुष्फलकीय रूप से लम्बे अष्टफलकीय संकुल में, d_xy, d_xz, और d_yz कक्षक लिगैंडों के करीब होते हैं, जबकि d_x²-y² और d_z² कक्षक दूर होते हैं।

→ इसके परिणामस्वरूप d कक्षकों का दो ऊर्जा स्तरों में विभाजन होता है: एक निम्न ऊर्जा स्तर जिसमें d_xy, d_xz, और d_yz कक्षक होते हैं, और एक उच्च ऊर्जा स्तर जिसमें d_x²-y² और d_z² कक्षक होते हैं।

→ Cu²⁺ संकुल में असयुग्मित इलेक्ट्रॉन इसके चुम्बकीय गुणों में योगदान देता है और इसका अध्ययन इलेक्ट्रॉन पराचुम्बकीय अनुनाद (EPR) स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके किया जा सकता है।

→ एक अक्षीय EPR स्पेक्ट्रम (g_|| > g_⊥) वाले Cu²⁺ संकुल के मामले में, यह सुझाव देता है कि असयुग्मित इलेक्ट्रॉन d_xy कक्षक में है, जो अक्षीय लिगैंडों के लंबवत और चुम्बकीय क्षेत्र के समानांतर उन्मुख है। इसके परिणामस्वरूप g_⊥ मान की तुलना में एक बड़ा g_|| मान होता है, यह दर्शाता है कि इलेक्ट्रॉन में संकुल के अक्ष के साथ एक बड़ा चुम्बकीय आघूर्ण है।

निष्कर्ष:

सही उत्तर चतुष्फलकीय रूप से लम्बा, \(\rm d_x^2 − y^2\) है।