आयन योजन: Difference between revisions

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{{short description|Chemical reaction between oppositely-charged ions in solution}}
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[[रसायन विज्ञान]] में, [[आयन]] संघ एक [[रासायनिक प्रतिक्रिया]] है जिससे तहत विपरीत विद्युत आवेश के आयन एक अलग रासायनिक इकाई बनाने के लिए विलयन(रसायन विज्ञान) में एक साथ आते हैं।<ref name=Davies>{{cite book|last=Davies|first=C. W.|title=आयन संघ| publisher = Butterworths|location=London|year=1962}}</ref><ref>{{cite book |last1=Wright |first1=Margaret Robson |title=जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधानों का परिचय|date=2007 |publisher=Wiley |isbn=978-0-470-84293-5 |chapter=Chapter 10: concepts and theory of non-ideality}}</ref> आयन सहयोगियों को एक दूसरे के साथ जुड़ने वाले आयनों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जैसे आयन जोड़े, आयन त्रिक, आदि। आयन युग्मों को अन्योन्यक्रिया की प्रकृति के अनुसार संपर्क, विलायक-साझा या विलायक-पृथक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। आयन संघ की सीमा निर्धारित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक विलायक का ढांकता हुआ स्थिरांक है। आयन सहयोगियों को [[ कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी |कंपन संबंधी स्पेक्ट्रमदर्शन के]] माध्यम से चित्रित किया गया है, जैसा कि [[नील्स बजरम|नील्स बजेरम]] द्वारा प्रस्तुत किया गया है, और [[डाइलेक्ट्रिक स्पेक्ट्रोस्कोपी|परावैद्युत -हानि स्पेक्ट्रमदर्शन]]।<ref>{{cite|title=Untersuchungen über Ionenassoziation. I. Der Einfluss der Ionenassoziation auf die Aktivität der Ionen bei Mittleren Assoziationsgraden}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Earley |first1=J. D. |last2=Zieleniewska |first2=A. |last3=Ripberger |first3=H. H. |last4=Shin |first4=N. Y. |last5=Lazorski |first5=M. S. |last6=Mast |first6=Z. J. |last7=Sayre |first7=H. J. |last8=McCusker |first8=J. K. |last9=Scholes |first9=G. D. |last10=Knowles |first10=R. R. |last11=Reid |first11=O. G. |date=2022-04-14 |title=आयन-जोड़ी पुनर्गठन फोटोरेडॉक्स उत्प्रेरकों में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करता है|url=https://www.nature.com/articles/s41557-022-00911-6 |journal=Nature Chemistry |volume=14 |issue=7 |language=en |pages=746–753 |doi=10.1038/s41557-022-00911-6| pmid=35422457  |bibcode=2022NatCh..14..746E |s2cid=248152234 |issn=1755-4349}}</ref>
[[रसायन विज्ञान]] में, [[आयन]] संघ एक [[रासायनिक प्रतिक्रिया|रासायनिक अभिक्रिया]] है जिसके कारण विपरीत विद्युत आवेश के आयन एक अलग रासायनिक इकाई बनाने के लिए विलयन(रसायन विज्ञान) में एक साथ आते हैं।<ref name=Davies>{{cite book|last=Davies|first=C. W.|title=आयन संघ| publisher = Butterworths|location=London|year=1962}}</ref><ref>{{cite book |last1=Wright |first1=Margaret Robson |title=जलीय इलेक्ट्रोलाइट समाधानों का परिचय|date=2007 |publisher=Wiley |isbn=978-0-470-84293-5 |chapter=Chapter 10: concepts and theory of non-ideality}}</ref> आयन सहयोगियों को एक दूसरे के साथ जुड़ने वाले आयनों की संख्या के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जैसे आयन युग्म, आयन त्रिक, आदि। आयन युग्मों को अन्योन्यक्रिया की प्रकृति के अनुसार संपर्क, विलायक-साझा या विलायक-पृथक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। आयन संघ की सीमा निर्धारित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारक विलायक का परावैद्युत स्थिरांक है। आयन सहयोगियों को [[ कंपन स्पेक्ट्रोस्कोपी |कंपन संबंधी स्पेक्ट्रमदर्शन के]] माध्यम से चित्रित किया गया है, जैसा कि [[नील्स बजरम|नील्स बजेरम]] द्वारा प्रस्तुत किया गया है, और [[डाइलेक्ट्रिक स्पेक्ट्रोस्कोपी|परावैद्युत -हानि स्पेक्ट्रमदर्शन]]।<ref>{{cite|title=Untersuchungen über Ionenassoziation. I. Der Einfluss der Ionenassoziation auf die Aktivität der Ionen bei Mittleren Assoziationsgraden}}</ref><ref>{{Cite journal |last1=Earley |first1=J. D. |last2=Zieleniewska |first2=A. |last3=Ripberger |first3=H. H. |last4=Shin |first4=N. Y. |last5=Lazorski |first5=M. S. |last6=Mast |first6=Z. J. |last7=Sayre |first7=H. J. |last8=McCusker |first8=J. K. |last9=Scholes |first9=G. D. |last10=Knowles |first10=R. R. |last11=Reid |first11=O. G. |date=2022-04-14 |title=आयन-जोड़ी पुनर्गठन फोटोरेडॉक्स उत्प्रेरकों में प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करता है|url=https://www.nature.com/articles/s41557-022-00911-6 |journal=Nature Chemistry |volume=14 |issue=7 |language=en |pages=746–753 |doi=10.1038/s41557-022-00911-6| pmid=35422457  |bibcode=2022NatCh..14..746E |s2cid=248152234 |issn=1755-4349}}</ref>
== आयन जोड़े का वर्गीकरण ==
== आयन युग्म का वर्गीकरण ==
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{{Gallery
| title = योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व
| title = योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व
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}}


आयन युग्म तब बनते हैं जब एक धनायन और [[ऋणायन]],जोए क आयनीकरण पदार्थ के घोल में मौजूद होते हैं, एक साथ मिलकर एक असतत रासायनिक प्रजाति बनाते हैं। दो आयनों [[solation|की घुलनशीलता]] की सीमा के आधार पर तीन अलग-अलग प्रकार के आयन जोड़े हैं। उदाहरण के लिए,[[ मैगनीशियम सल्फेट ]][[समुद्री जल]] में संपर्क और विलायक-साझा आयन-जोड़े दोनों के रूप में मौजूद है।<ref>{{cite book |last1=Burgess |first1=John |title=समाधान में धातु आयन|date=1978 |publisher=Ellis Horwood |location=Chichester |isbn=978-0-85312-027-8 }}Chapter 12, Kinetics and Mechanism: Complex formation"</ref>
आयन युग्म तब बनते हैं जब एक धनायन और [[ऋणायन]],जोए क आयनीकरण पदार्थ के घोल में मौजूद होते हैं, एक साथ मिलकर एक असतत रासायनिक प्रजाति बनाते हैं। दो आयनों [[solation|की घुलनशीलता]] की सीमा के आधार पर तीन अलग-अलग प्रकार के आयन युग्म हैं। उदाहरण के लिए,[[ मैगनीशियम सल्फेट ]][[समुद्री जल]] में संपर्क और विलायक-साझा आयन-युग्म दोनों के रूप में मौजूद है।<ref>{{cite book |last1=Burgess |first1=John |title=समाधान में धातु आयन|date=1978 |publisher=Ellis Horwood |location=Chichester |isbn=978-0-85312-027-8 }}Chapter 12, Kinetics and Mechanism: Complex formation"</ref>
:<chem>Mg^2+_{(aq)}{} + SO4^{2-}_{(aq)} <=> MgSO4_{(aq)}</chem>
:<chem>Mg^2+_{(aq)}{} + SO4^{2-}_{(aq)} <=> MgSO4_{(aq)}</chem>
ऊपर दिए गए योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व में, वृत्त गोले का प्रतिनिधित्व करते हैं। आकार मनमाने हैं और जरूरी नहीं कि दिखाए गए अनुसार समान हों। धनायन लाल रंग का होता है और ऋणायन नीले रंग का होता है। हरा क्षेत्र एक प्राथमिक विलायक खोल में विलायक अणुओं का प्रतिनिधित्व करता है; द्वितीयक विलायक संकरण को नजरअंदाज कर दिया जाता है। जब दोनों आयनों में पूर्ण प्राथमिक विलायक संकरण क्षेत्र होता है, तो आयन जोड़ी को पूर्णतः विलायक कहा जा सकता है। जब धनायन और ऋणायन के बीच लगभग एक विलायक अणु होता है, तो आयन युग्म को विलायक-साझा कहा जा सकता है। अंत में, जब आयन एक दूसरे के संपर्क में होते हैं, तो आयन जोड़ी को संपर्क आयन जोड़ी कहा जाता है। यद्यपि, एक संपर्क आयन जोड़ी में भी, आयन अपने अधिकांश विलायक खोल को बनाए रखते हैं। इस [[सॉल्वेशन खोल|विलायक संकरण खोल]] की प्रकृति समान्यता किसी निश्चितता के साथ ज्ञात नहीं होती है। जलीय घोल में और अन्य दाता विलायक में, धातु धनायन प्राथमिक विलायक संकरण खोल में 4 और 9 विलायक अणुओं के बीच धातु के टुकड़े घिरे होते हैं,<ref>Burgess, Chapter 5, "Solvation numbers"</ref>
ऊपर दिए गए योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व में, वृत्त क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करते हैं। आकार मनमाने हैं और जरूरी नहीं कि दिखाए गए अनुसार समान हों। धनायन लाल रंग का होता है और ऋणायन नीले रंग का होता है। हरा क्षेत्र एक प्राथमिक विलायक खोल में विलायक अणुओं का प्रतिनिधित्व करता है; द्वितीयक विलायक संकरण को नजरअंदाज कर दिया जाता है। जब दोनों आयनों में पूर्ण प्राथमिक विलायक संकरण क्षेत्र होता है, तो आयन युग्म को पूर्णतः विलायक कहा जा सकता है। जब धनायन और ऋणायन के बीच लगभग एक विलायक अणु होता है, तो आयन युग्म को विलायक-साझा कहा जा सकता है। अंत में, जब आयन एक दूसरे के संपर्क में होते हैं, तो आयन युग्म को संपर्क आयन युग्म कहा जाता है। यद्यपि, एक संपर्क आयन युग्म में भी, आयन अपने अधिकांश विलायक खोल को बनाए रखते हैं। इस [[सॉल्वेशन खोल|विलायक संकरण खोल]] की प्रकृति समान्यता किसी निश्चितता के साथ ज्ञात नहीं होती है। जलीय घोल में और अन्य दाता विलायक में, धातु धनायन प्राथमिक विलायक संकरण खोल में 4 और 9 विलायक अणुओं के बीच धातु के टुकड़े घिरे होते हैं,<ref>Burgess, Chapter 5, "Solvation numbers"</ref>


विलायक-साझा आयन जोड़ी के लिए एक वैकल्पिक नाम बाहरी क्षेत्र परिसर है। यह उपयोग समन्वय रसायन शास्त्र में यह प्रयोग आम है और एक विलायक धातु धनायन और एक आयन के बीच एक परिसर को दर्शाता है। इसी तरह, एक संपर्क आयन जोड़ी को एक आंतरिक-गोलाकार परिसर कहा जा सकता है। तीन प्रकारों के बीच आवश्यक अंतर वह निकटता है जिसके साथ आयन एक दूसरे से संपर्क करते हैं: पूरी तरह से विलायक> विलायक-साझा > संपर्क। पूरी तरह से विलायक और विलायक-साझा आयन जोड़े के साथ अंतःक्रिया मुख्य रूप से स्थिरविद्युत होती है, लेकिन एक संपर्क आयन जोड़ी में धनायन और आयनों के बीच के बंधन में कुछ सहसंयोजक चरित्र  भी मौजूद होते हैं।
विलायक-साझा आयन युग्म के लिए एक वैकल्पिक नाम बाहरी क्षेत्र परिसर है। यह उपयोग समन्वय रसायन शास्त्र में यह प्रयोग आम है और एक विलायक धातु धनायन और एक आयन के बीच एक परिसर को दर्शाता है। इसी तरह, एक संपर्क आयन युग्म को एक आंतरिक-गोलाकार परिसर कहा जा सकता है। तीन प्रकारों के बीच आवश्यक अंतर वह निकटता है जिसके साथ आयन एक दूसरे से संपर्क करते हैं: पूरी तरह से विलायक> विलायक-साझा > संपर्क। पूरी तरह से विलायक और विलायक-साझा आयन युग्म के साथ अंतःक्रिया मुख्य रूप से स्थिरविद्युत होती है, लेकिन एक संपर्क आयन युग्म में धनायन और आयनों के बीच के बंधन में कुछ सहसंयोजक चरित्र  भी मौजूद होते हैं।


एक आयन त्रिक एक धनायन और दो ऋणायनों से या एक ऋणायन और दो धनायनों से बन सकता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ja01304a001|last=Fuoss|first=R. M.|author2=Kraus, C. A.|year=1935|title=इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान के गुण। XV। बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के थर्मोडायनामिक गुण|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=57|pages=1–4}}</ref> उच्च समुच्चय, जैसे कि [[टेट्रामर]] {{chem2|(AB)4}} बन सकता है।
एक आयन त्रिक एक धनायन और दो ऋणायनों से या एक ऋणायन और दो धनायनों से बन सकता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ja01304a001|last=Fuoss|first=R. M.|author2=Kraus, C. A.|year=1935|title=इलेक्ट्रोलाइटिक समाधान के गुण। XV। बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के थर्मोडायनामिक गुण|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=57|pages=1–4}}</ref> उच्च समुच्चय, जैसे कि [[टेट्रामर]] {{chem2|(AB)4}} बन सकता है।


टर्नरी आयन सहयोगियों में तीन प्रजातियों का जुड़ाव सम्मलित है।<ref>{{cite journal|last=Alexandrov|first=A.|author2=Kostova, S.|year=1984 |title= पाइरोकैटेचोल और ट्राइफेनिल-टेट्राजोलियम क्लोराइड के साथ नाइओबियम (वी) के टर्नरी आयन-एसोसिएशन कॉम्प्लेक्स की एक्सट्रैक्शन-स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक और रेडियोमेट्रिक जांच|journal=[[Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry]] |volume=83|issue=2|pages=247–255 |doi= 10.1007/BF02037138|s2cid=97372470 }}</ref> एक अन्य प्रकार, जिसे घुसपैठ आयन जोड़ी कहा जाता है, को भी विशेषता बताई गई है।<ref>{{cite journal| last=Fletcher| first=R. J.|author2=Gans, P. |author3=Gill, J. B. |author4= Geyer, C. |year=1997|title=Spectrochemistry of solutions. part 29. Intrusion ion pairing: identification of a new form of ion pair in transition metal salt solutions in pyridine through their visible spectra |journal=J. Mol. Liquids|volume=73–74 |pages=99–106|doi=10.1016/S0167-7322(97)00060-3 }}</ref>
टर्नरी आयन सहयोगियों में तीन प्रजातियों का जुड़ाव सम्मलित है।<ref>{{cite journal|last=Alexandrov|first=A.|author2=Kostova, S.|year=1984 |title= पाइरोकैटेचोल और ट्राइफेनिल-टेट्राजोलियम क्लोराइड के साथ नाइओबियम (वी) के टर्नरी आयन-एसोसिएशन कॉम्प्लेक्स की एक्सट्रैक्शन-स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक और रेडियोमेट्रिक जांच|journal=[[Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry]] |volume=83|issue=2|pages=247–255 |doi= 10.1007/BF02037138|s2cid=97372470 }}</ref> एक अन्य प्रकार, जिसे घुसपैठ आयन युग्म कहा जाता है, को भी विशेषता बताई गई है।<ref>{{cite journal| last=Fletcher| first=R. J.|author2=Gans, P. |author3=Gill, J. B. |author4= Geyer, C. |year=1997|title=Spectrochemistry of solutions. part 29. Intrusion ion pairing: identification of a new form of ion pair in transition metal salt solutions in pyridine through their visible spectra |journal=J. Mol. Liquids|volume=73–74 |pages=99–106|doi=10.1016/S0167-7322(97)00060-3 }}</ref>
== सिद्धांत ==
== सिद्धांत ==
[[विद्युत बल]] द्वारा विपरीत आवेश के आयन स्वाभाविक रूप से एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।<ref>[[Hans Falkenhagen]], ''Theorie der Elektrolyte'', S. Hirzel Verlag, Leipzig, 1971.</ref><ref>{{cite book |editor=S. Petrucci |title=Ionic Interactions: From Dilute Solution to Fused Salts |series=Physical Chemistry: A Series of Monographs |volume=22 |chapter=III. Foundations of Modern Statistical Theories |pages=424 |publisher=Elsevier |year=2012 |isbn=9780323150927}}</ref> यह कूलम्ब के कानून द्वारा वर्णित है:
विपरीत आवेश के आयन स्वाभाविक रूप से [[विद्युत बल]] द्वारा एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं।<ref>[[Hans Falkenhagen]], ''Theorie der Elektrolyte'', S. Hirzel Verlag, Leipzig, 1971.</ref><ref>{{cite book |editor=S. Petrucci |title=Ionic Interactions: From Dilute Solution to Fused Salts |series=Physical Chemistry: A Series of Monographs |volume=22 |chapter=III. Foundations of Modern Statistical Theories |pages=424 |publisher=Elsevier |year=2012 |isbn=9780323150927}}</ref> इसका वर्णन कूलम्ब के नियम द्वारा किया गया है:
:<math>F = \frac{q_1 q_2}{\varepsilon r^2}</math>
:<math>F = \frac{q_1 q_2}{\varepsilon r^2}</math>
कहाँ {{mvar|F}} आकर्षण बल है, {{math|''q''{{sub|1}}}} और {{math|''q''{{sub|2}}}} विद्युत आवेशों के परिमाण हैं, {{mvar|ε}} माध्यम का ढांकता हुआ स्थिरांक है और {{mvar|r}} आयनों के बीच की दूरी है। विलयन में आयनों के लिए यह एक सन्निकटन है क्योंकि आयन अपने चारों ओर के विलायक अणुओं पर एक ध्रुवीकरण प्रभाव डालते हैं, जो विद्युत क्षेत्र को कुछ हद तक क्षीण कर देता है। फिर भी, कुछ सामान्य निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं।
जहां {{mvar|F}} आकर्षण बल है, {{math|''q''{{sub|1}}}} और {{math|''q''{{sub|2}}}} विद्युत आवेशों के परिमाण हैं, {{mvar|ε}} माध्यम का परावैद्युत स्थिरांक है और {{mvar|r}} आयनों के बीच की दूरी है। विलयन में आयनों के लिए यह एक सन्निकटन है क्योंकि आयन अपने चारों ओर के विलायक अणुओं पर एक ध्रुवीकरण प्रभाव डालते हैं, जो विद्युत क्षेत्र को कुछ हद तक क्षीण कर देता है। फिर भी, कुछ सामान्य निष्कर्ष निकाले जा सकते हैं।
:आयन संघ के रूप में वृद्धि होगी:
:आयन संघ इस प्रकार बढ़ेगा:
: * विद्युत आवेश (ओं) का परिमाण (ओं) {{math|''q''{{sub|1}}}} और {{math|''q''{{sub|2}}}} बढ़ोतरी,
: * विद्युत आवेश {{math|''q''{{sub|1}}}} और {{math|''q''{{sub|2}}}} का परिमाण बढ़ता है,
: * ढांकता हुआ स्थिरांक का परिमाण {{mvar|ε}} घटता है,
: * परावैद्युत स्थिरांक {{mvar|ε}} का परिमाण घटता है,
:*आयनों का आकार घट जाता है जिससे दूरी कम हो जाती है {{mvar|r}} धनायन और ऋणायन के बीच घटता है।
:*आयनों का आकार घट जाता है जिससे धनायन और ऋणायन के बीच दूरी कम {{mvar|r}} हो जाती है।
संतुलन स्थिरांक {{mvar|K}} आयन-जोड़ी गठन के लिए, सभी संतुलन स्थिरांक की तरह, मानक [[गिब्स मुक्त ऊर्जा]] से संबंधित है। मुक्त-ऊर्जा परिवर्तन:<ref>{{cite book|last=Klotz|first=I. M.|title=रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी|publisher=W. A. Benjamin| date=1964}} Chapter 10.</ref>
आयन-युग्म निर्माण के लिए संतुलन स्थिरांक {{mvar|K}} , सभी संतुलन स्थिरांक की तरह, मानक [[गिब्स मुक्त ऊर्जा|मुक्त ऊर्जा]] परिवर्तन से संबंधित है।<ref>{{cite book|last=Klotz|first=I. M.|title=रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी|publisher=W. A. Benjamin| date=1964}} Chapter 10.</ref>
:<math>\Delta G^\ominus = -RT \ln K,</math>
:<math>\Delta G^\ominus = -RT \ln K,</math>
कहाँ {{mvar|R}} गैस स्थिर है और {{mvar|T}} [[केल्विन]]केल्विन#उपयोग परंपराओं में तापमान है। नि: शुल्क ऊर्जा [[ तापीय धारिता ]] टर्म और [[एन्ट्रापी]] टर्म से बना है:
जहां {{mvar|R}} गैस नियतांक है और {{mvar|T}} [[केल्विन]] में तापमान है। मुक्त ऊर्जा एक[[ तापीय धारिता | तापीय धारिता]] पद और एक [[एन्ट्रापी]] पद से बनी होती है:
:<math>\Delta G^\ominus = \Delta H^\ominus - T \Delta S^\ominus.</math>
:<math>\Delta G^\ominus = \Delta H^\ominus - T \Delta S^\ominus.</math>
आयनों के सहयोग से एन्थैल्पी शब्द में योगदान देने पर जारी होने वाली कुलम्बिक ऊर्जा, {{tmath|\Delta H^\ominus}}. संपर्क आयन युग्मों के मामले में, [[सहसंयोजक]] अन्योन्यक्रिया ऊर्जा भी एन्थैल्पी में योगदान करती है, जैसा कि धनायन या ऋणायन के विलायक खोल से एक विलायक अणु को विस्थापित करने की ऊर्जा करती है। संबद्ध करने की प्रवृत्ति का एन्ट्रापी शब्द द्वारा विरोध किया जाता है, जो इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि असंगठित आयनों वाला विलयन सहयुक्तों वाले विलयन की तुलना में अधिक अव्यवस्थित होता है। एन्ट्रापी शब्द एक ही प्रकार के इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए समान है, विलायक प्रभाव के कारण मामूली अंतर के साथ। इसलिए, एन्थैल्पी शब्द का परिमाण ही किसी दिए गए इलेक्ट्रोलाइट प्रकार के लिए आयन संघ की सीमा को निर्धारित करता है। यह ऊपर दिए गए सामान्य नियमों की व्याख्या करता है।
जब आयन जुड़ते हैं तो निकलने वाली कुलम्बिक ऊर्जा तापीय धारिता पद में योगदान करती है, {{tmath|\Delta H^\ominus}} संपर्क आयन युग्मों के कारक में, [[सहसंयोजक]] अन्योन्यक्रिया ऊर्जा भी तापीय धारिता में योगदान करती है, जैसा कि धनायन या ऋणायन के विलायक खोल से एक विलायक अणु को विस्थापित करने की ऊर्जा करती है। संबद्ध करने की प्रवृत्ति का विरोध एन्ट्रापी शब्द द्वारा किया जाता है, जो इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि असंगठित आयनों वाला विलयन सहयुक्तों वाले विलयन की तुलना में अधिक अव्यवस्थित होता है। एन्ट्रापी शब्द एक ही प्रकार के विद्युत अपघट्य के लिए समान है, जिसमें विलायक प्रभाव के कारण मामूली अंतर होता है। इसलिए, यह तापीय धारिता शब्द का परिमाण ही किसी दिए गए विद्युत अपघट्य प्रकार के लिए आयन संघ की सीमा को निर्धारित करता है। यह ऊपर दिए गए सामान्य नियमों की व्याख्या करता है।


== घटना ==
== घटना ==
ढांकता हुआ स्थिरांक आयन संघ की घटना को निर्धारित करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक है। ढांकता हुआ स्थिरांक के तहत कुछ विशिष्ट मूल्यों की एक तालिका पाई जा सकती है।
परावैद्युत आयन संघ की घटना को निर्धारित करने में स्थिरांक सबसे महत्वपूर्ण कारक है। परावैद्युत स्थिरांक के तहत कुछ विशिष्ट मानों की एक तालिका पाई जा सकती है। 298K (25 °C) पर जल का अपेक्षाकृत उच्च परावैद्युत स्थिरांक 78.7 होता है, इसलिए परिवेश के तापमान 1:1 पर जलीय घोल में [[NaCl]] जैसे विद्युत अपघट्य  आयन युग्म को एक सराहनीय सीमा तक नहीं बनाते हैं, सिवाय इसके कि जब घोल बहुत अधिक केंद्रित हो।<ref>Assuming that both Na<sup>+</sup> and Cl<sup>&minus;</sup> have 6 water molecules in the primary solvation shell at ambient temperatures, a 5 M solution (5 mol/L) will consist almost entirely of fully solvated ion pairs.</ref> 2:2 विद्युत अपघट्य (q<sub>1</sub> = 2, q<sub>2</sub> = 2) आयन युग्म अधिक आसानी से बनाते है। वास्तव में, विलायक-साझा आयन युग्म [Mg(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>2+</sup>SO<sub>4</sub><sup>2−</sup> समुद्री जल में मौजूद पाया गया था, संपर्क आयन युग्म के साथ संतुलन में [Mg(H)<sub>2</sub>O)<sub>5</sub>(SO<sub>4</sub>)]<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1967/eigen-lecture.pdf Manfred Eigen, Nobel lecture].</ref> त्रिसंयोजक आयन जैसे Al<sup>3+</sup>, Fe<sup>3+</sup> और [[लैंथेनाइड]] आयन एकसंयोजक ऋणायन के साथ कमजोर परिसर बनाते हैं।
298K (25 °C) पर पानी का अपेक्षाकृत उच्च परावैद्युत स्थिरांक 78.7 होता है, इसलिए परिवेश के तापमान पर जलीय घोल में 1:1 इलेक्ट्रोलाइट्स जैसे कि [[NaCl]] आयन जोड़े को एक सराहनीय सीमा तक नहीं बनाते हैं, सिवाय इसके कि जब घोल बहुत अधिक केंद्रित हो।<ref>Assuming that both Na<sup>+</sup> and Cl<sup>&minus;</sup> have 6 water molecules in the primary solvation shell at ambient temperatures, a 5 M solution (5 mol/L) will consist almost entirely of fully solvated ion pairs.</ref> 2:2 इलेक्ट्रोलाइट्स (q<sub>1</sub> = 2, क्यू<sub>2</sub> = 2) अधिक शीघ्रता से आयन युग्म बनाता है। वास्तव में, विलायक-साझा आयन युग्म [Mg(H<sub>2</sub>ओ)<sub>6</sub>]<sup>2+</sup>अतः<sub>4</sub><sup>2−</sup> समुद्री जल में मौजूद होने के लिए प्रसिद्ध रूप से खोजा गया था, संपर्क आयन जोड़ी [Mg(H) के साथ संतुलन में<sub>2</sub>ओ)<sub>5</sub>(इसलिए<sub>4</sub>)]<ref>[http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1967/eigen-lecture.pdf Manfred Eigen, Nobel lecture].</ref> ट्रिटेंट आयन जैसे अल<sup>3+</sup>, फ़े<sup>3+</sup> और [[लैंथेनाइड]] आयन मोनोवालेंट आयनों के साथ कमजोर कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।


बढ़ते तापमान के साथ पानी का परावैद्युतांक 100 डिग्री सेल्सियस पर लगभग 55 और [[क्रांतिक तापमान]] (217.7 डिग्री सेल्सियस) पर लगभग 5 घट जाता है।<ref>{{cite web | last=Clifford | first=A. A. | title=तापमान के साथ पानी के गुणों में परिवर्तन| url=http://www.criticalprocesses.com/Use%20of%20enthalpies%20to%20calculate%20energy%20needed.htm | access-date=2009-05-02 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080213152729/http://www.criticalprocesses.com/Use%20of%20enthalpies%20to%20calculate%20energy%20needed.htm | archive-date=2008-02-13 | url-status=dead }}</ref> इस प्रकार सुपरहीट पानी में आयन पेयरिंग अधिक महत्वपूर्ण हो जाएगी।
बढ़ते तापमान के साथ जल का परावैद्युतांक स्थिरांक 100 डिग्री सेल्सियस पर लगभग 55 और [[क्रांतिक तापमान]] (217.7 डिग्री सेल्सियस) पर लगभग 5 तक घट जाता है।<ref>{{cite web | last=Clifford | first=A. A. | title=तापमान के साथ पानी के गुणों में परिवर्तन| url=http://www.criticalprocesses.com/Use%20of%20enthalpies%20to%20calculate%20energy%20needed.htm | access-date=2009-05-02 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080213152729/http://www.criticalprocesses.com/Use%20of%20enthalpies%20to%20calculate%20energy%20needed.htm | archive-date=2008-02-13 | url-status=dead }}</ref> इस प्रकार अत्यधिक गरम जल में आयन युग्मन अधिक महत्वपूर्ण हो जाएगा।


मोटे तौर पर 20–40 की सीमा में डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक वाले विलायक व्यापक आयन-जोड़ी गठन दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, एसीटोनिट्रिल में ली (एनसीएस) के संपर्क और विलायक-साझा आयन जोड़े दोनों देखे गए हैं।<ref>{{cite journal|last=Gans|first=P.|author2=Gill, J. B. |author3=Longdon, P. J. |year=1989|title=Spectrochemistry of solutions. Part 21. Inner- and outer-sphere complexes of lithium with thiocyanate in acetonitrile solutions |journal =J. Chem. Soc. Faraday Trans. I|volume=85|issue=7|pages=1835–1839|doi=10.1039/F19898501835}}</ref> मेथनॉल में 2:1 इलेक्ट्रोलाइट Mg(NCS)<sub>2</sub> एक संपर्क आयन जोड़ी में आंशिक रूप से अलग हो जाता है, [मिलीग्राम (एनसीएस)]<sup>+</sup> और थियोसाइनेट आयन।<ref>{{cite journal |last=Gans |first=P |author2=Gill, J. B. |author3=Holden, K. M. L.  |year=1994|title=Spectrochemistry of solutions. Part 27. Formation of [Mg(NCS)]<sup>+</sup> in solutions of Mg(NCS)<sub>2</sub> in methanol|journal=J. Chem. Soc., Faraday Trans.|volume=90|pages=2351–2352|doi=10.1039/FT9949002351 |issue=16}}</ref>
मोटे तौर पर 20–40 की सीमा में परावैद्युत स्थिरांक वाले विलायक व्यापक आयन-युग्म गठन दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, एसीटोनिट्रिल में Li(NCS) के संपर्क और विलायक-साझा आयन युग्म दोनों देखे गए हैं।<ref>{{cite journal|last=Gans|first=P.|author2=Gill, J. B. |author3=Longdon, P. J. |year=1989|title=Spectrochemistry of solutions. Part 21. Inner- and outer-sphere complexes of lithium with thiocyanate in acetonitrile solutions |journal =J. Chem. Soc. Faraday Trans. I|volume=85|issue=7|pages=1835–1839|doi=10.1039/F19898501835}}</ref> मेथनॉल में 2:1 विद्युत अपघट्य Mg(NCS)<sub>2</sub> आंशिक रूप से एक संपर्क आयन युग्म [Mg (NCS)]<sup>+</sup> और थियोसाइनेट आयन में अलग हो जाता है।<ref>{{cite journal |last=Gans |first=P |author2=Gill, J. B. |author3=Holden, K. M. L.  |year=1994|title=Spectrochemistry of solutions. Part 27. Formation of [Mg(NCS)]<sup>+</sup> in solutions of Mg(NCS)<sub>2</sub> in methanol|journal=J. Chem. Soc., Faraday Trans.|volume=90|pages=2351–2352|doi=10.1039/FT9949002351 |issue=16}}</ref>  
तरल अमोनिया का ढांकता हुआ स्थिरांक 26 से उसके हिमांक बिंदु (-80 °C) से घटकर 20 °C (दबाव में) पर 17 हो जाता है। कई सरल 1:1 इलेक्ट्रोलाइट्स परिवेश के तापमान पर संपर्क आयन जोड़े बनाते हैं। तापमान घटने के साथ आयन युग्मन की सीमा घट जाती है। लिथियम लवण के साथ यह दिखाने के सबूत हैं कि तरल-अमोनिया समाधान में आंतरिक-गोले और बाहरी-गोले दोनों परिसर मौजूद हैं।<ref name=JBG>{{cite journal|last=Gill|first=J. B.|year=1981|title=Solute-solute interactions in liquid ammonia solutions: a vibrational spectroscopic view|journal=Pure Appl. Chem.|volume=53|issue=7|pages=1365–1381|doi=10.1351/pac198153071365|s2cid=55513823 | url=http://media.iupac.org/publications/pac/1981/pdf/5307x1365}}</ref>
10 या उससे कम डाइइलेक्ट्रिक स्थिरांक वाले विलायक में से, [[टेट्राहाइड्रोफ्यूरान]] (THF) इस संदर्भ में विशेष रूप से प्रासंगिक है, क्योंकि यह आयन संघटन के अध्ययन को संभव बनाने के लिए साधारण इलेक्ट्रोलाइट्स में पर्याप्त विलेयता के परिणाम के साथ दृढ़ता से आयनों को घोलता है। इस विलायक आयन संघ में अपवाद के बजाय नियम है। दरअसल, टेट्रामर्स जैसे उच्च सहयोगी अक्सर बनते हैं।<ref>{{cite journal|last=Goralski|first=P.|author2=Chabanel, M.|year=1987|title=एप्रोटिक सॉल्वैंट्स में आयनिक संघ का कंपन अध्ययन। 11. लिथियम हलाइड्स और लिथियम थायोसाइनेट के बीच मिश्रित समुच्चय का गठन और संरचना|journal=Inorg. Chem.|volume=26|issue=13|pages=2169–2171|doi=10.1021/ic00260a032 }}</ref> THF समाधानों में ट्रिपल धनायन और ट्रिपल आयनों की विशेषता भी बताई गई है।<ref>{{cite journal|last=Bacelon|first=P. |author2=Corset, J. |author3=de Loze , C.|year=2004|title=क्षारीय सल्फोसायनाइड्स के समाधान में ट्रिपल आयन गठन|journal=J. Solution Chem.|pages=129–139|doi=10.1007/BF00644484|volume=9|issue=2 |s2cid=93697320 }} (sulfocyanides = thiocyanates).</ref>
[[चरण-स्थानांतरण कटैलिसीस]] में आयन संघ एक महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि एक प्रजाति जैसे आर<sub>4</sub>P<sup>+</sup>सीएल<sup>−</sup> औपचारिक रूप से तटस्थ है और इसलिए कम ढांकता हुआ स्थिरांक के गैर-ध्रुवीय विलायक में आसानी से घुल सकता है। इस मामले में यह भी मदद करता है कि कटियन की सतह [[ जल विरोधी ]] है।


एसएन1|एस में<sub>N</sub>1 प्रतिक्रिया [[कार्बोकेशन]] इंटरमीडिएट एक आयन जोड़ी को आयनों के साथ बना सकता है, विशेष रूप से कम ढांकता हुआ स्थिरांक के विलायक में, जैसे डायथाइल ईथर।<ref>{{cite journal| last=Winstein| first=S.|author2=Clippinger, E. |author3=Fainberg, A. H. |author4=Heck, R. |author5= Robinson G. C. | year=1956| title=सॉल्वोलिसिस और संबंधित प्रतिक्रियाओं में नमक प्रभाव और आयन जोड़े। III.1 एसिटोलिसिस के दौरान आम आयन दर अवसाद और आयनों का आदान-प्रदान| volume=78|issue=2|pages=328–335| doi=10.1021/ja01583a022| journal=Journal of the American Chemical Society}}</ref> यह प्रतिक्रिया के गतिज मापदंडों और प्रतिक्रिया उत्पादों के [[त्रिविम]] दोनों को प्रभावित कर सकता है।
तरल अमोनिया का परावैद्युत स्थिरांक 26 से उसके हिमांक बिंदु (-80 °C) से घटकर 20 °C (दबाव में) पर 17 हो जाता है। कई सरल 1:1 विद्युत अपघट्य परिवेश के तापमान पर संपर्क आयन युग्म बनाते हैं। तापमान घटने के साथ आयन युग्मन की सीमा घट जाती है। लिथियम लवण के साथ यह दिखाने के सबूत हैं कि तरल-अमोनिया विलयन में आंतरिक-क्षेत्र और बाहरी-क्षेत्र दोनों परिसर मौजूद हैं।<ref name="JBG">{{cite journal|last=Gill|first=J. B.|year=1981|title=Solute-solute interactions in liquid ammonia solutions: a vibrational spectroscopic view|journal=Pure Appl. Chem.|volume=53|issue=7|pages=1365–1381|doi=10.1351/pac198153071365|s2cid=55513823 | url=http://media.iupac.org/publications/pac/1981/pdf/5307x1365}}</ref>


== प्रायोगिक लक्षण वर्णन ==
10 या उससे कम परावैद्युत स्थिरांक वाले विलायक में से, [[टेट्राहाइड्रोफ्यूरान]] (THF) इस संदर्भ में विशेष रूप से प्रासंगिक है, क्योंकि यह धनायनों को दृढ़ता से घोलता है जिसके परिणामस्वरूप सरल विद्युत अपघट्य में आयन संघ के अध्ययन को संभव बनाने के लिए पर्याप्त घुलनशीलता होती है। इस विलायक आयन संघ में अपवाद के सिवाय नियम है। वास्तव में, टेट्रामर्स जैसे उच्च सहयोगी प्रायः बनते हैं।<ref>{{cite journal|last=Goralski|first=P.|author2=Chabanel, M.|year=1987|title=एप्रोटिक सॉल्वैंट्स में आयनिक संघ का कंपन अध्ययन। 11. लिथियम हलाइड्स और लिथियम थायोसाइनेट के बीच मिश्रित समुच्चय का गठन और संरचना|journal=Inorg. Chem.|volume=26|issue=13|pages=2169–2171|doi=10.1021/ic00260a032 }}</ref> THF विलयनो में त्रि धनायन और त्रि आयनों की विशेषता भी बताई गई है।<ref>{{cite journal|last=Bacelon|first=P. |author2=Corset, J. |author3=de Loze , C.|year=2004|title=क्षारीय सल्फोसायनाइड्स के समाधान में ट्रिपल आयन गठन|journal=J. Solution Chem.|pages=129–139|doi=10.1007/BF00644484|volume=9|issue=2 |s2cid=93697320 }} (sulfocyanides = thiocyanates).</ref>
कंपन स्पेक्ट्रमदर्शन आयन सहयोगियों को चिह्नित करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला साधन प्रदान करता है। [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी | अवरक्त स्पेक्ट्रमदर्शन]] और [[रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी|रमन स्पेक्ट्रमदर्शन]] दोनों का उपयोग किया गया है। [[साइनाइड]], [[सायनेट]] और [[ थियोसाइनाइड ]] जैसे सीएन समूह वाले आयनों की कंपन आवृत्ति 2000 सेमी से थोड़ी अधिक होती है<sup>−1</sup>, जिसे आसानी से देखा जा सकता है, क्योंकि इस क्षेत्र में अधिकांश विलायक ([[ Nitrile ]] के अलावा) के स्पेक्ट्रा कमजोर हैं। आयन जोड़े और अन्य सहयोगियों के गठन पर आयन कंपन आवृत्ति स्थानांतरित हो जाती है, और बदलाव की सीमा प्रजातियों की प्रकृति के बारे में जानकारी देती है। अन्य [[वैलेंस (रसायन विज्ञान)]] आयनों का अध्ययन किया गया है जिनमें [[नाइट्रेट]], [[ नाइट्राट ]] और [[अब्द]] सम्मलित हैं। मोनोएटोमिक आयनों के आयन जोड़े, जैसे [[ halide ]] आयन, इस तकनीक द्वारा अध्ययन नहीं किए जा सकते हैं। मानक [[एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी|एनएमआर स्पेक्ट्रमदर्शन]] बहुत उपयोगी नहीं है, क्योंकि संघ/पृथक्करण प्रतिक्रियाएं एनएमआर समय के पैमाने पर तेजी से होती हैं, जो कटियन और/या आयनों के समय-औसत संकेत देती हैं। यद्यपि, प्रसार आदेशित स्पेक्ट्रमदर्शन (DOSY), जिसके साथ नमूना ट्यूब कताई नहीं कर रहा है, का उपयोग किया जा सकता है क्योंकि आयन जोड़े अपने बड़े आकार के कारण एकल आयनों की तुलना में अधिक धीरे-धीरे फैलते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Pregosin |first1=Paul S. |title=Applications of NMR diffusion methods with emphasis on ion pairing in inorganic chemistry: a mini-review: Applications of NMR diffusion methods |journal=Magnetic Resonance in Chemistry |date=May 2017 |volume=55 |issue=5 |pages=405–413 |doi=10.1002/mrc.4394|pmid=26888228 |s2cid=3739280 }}</ref>
LiCN, Be(CN) के विलायक-साझा आयन युग्मों के लिए कंपन आवृत्ति की लगभग समान पारी देखी गई है।<sub>2</sub> और अल (सीएन)<sub>3</sub> तरल अमोनिया में। इस प्रकार के आयन युग्मन की सीमा जैसे-जैसे धनायन का आकार बढ़ता है, घटता जाता है। इस प्रकार, विलायक-साझा आयन जोड़े मुक्त विलायक आयनों के संबंध में कंपन आवृत्ति की एक छोटी सी बदलाव की विशेषता है, और बदलाव का मूल्य धनायन की प्रकृति पर दृढ़ता से निर्भर नहीं है। संपर्क आयन जोड़े के लिए बदलाव, इसके विपरीत, धनायन की प्रकृति पर दृढ़ता से निर्भर करता है और वर्गाकार त्रिज्या के आवेशों के अनुपात के साथ रैखिक रूप से घटता है:<ref name=JBG/>: सी.एस<sup>+</sup> > आरबी<sup>+</sup> > के<sup>+</sup> > वह<sup>+</sup> > ली<sup>+</sup>;
: हुह<sup>2+</sup> > सीनियर<sup>2+</sup> > सीए<sup>2+</sup>.


आयन जोड़ी और मुक्त आयन के कारण बैंड की सापेक्ष तीव्रता से संपर्क आयन युग्मन की सीमा का अनुमान लगाया जा सकता है। यह बड़े धनायनों के साथ बड़ा होता है।<ref name=JBG/>यह अपेक्षित प्रवृत्ति के विपरीत है यदि कूलम्बिक ऊर्जा निर्धारण कारक थे। इसके बजाय, एक संपर्क आयन जोड़ी का गठन धनायन के [[जलीय घोल में धातु आयन]]ों से एक विलायक अणु को विस्थापित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा पर अधिक निर्भर करता है। यह ऊर्जा धनायन के आकार के साथ घटती जाती है, जिससे बड़े धनायनों के साथ आयन युग्मन अधिक मात्रा में होता है। अन्य विलायक में प्रवृत्ति भिन्न हो सकती है।<ref name=JBG/>
[[चरण-स्थानांतरण कटैलिसीस]] में आयन संघ एक महत्वपूर्ण कारक है, क्योंकि R<sub>4</sub>P<sup>+</sup>Cl<sup>−</sup> जैसी प्रजाति औपचारिक रूप से तटस्थ है और इसलिए कम परावैद्युत स्थिरांक के गैर-ध्रुवीय विलायक में आसानी से घुल सकता है। इस कारक में यह भी मदद करता है कि धनायन की सतह [[ जल विरोधी |जल विरोधी]] है।
उच्च आयन समुच्चय, कभी-कभी ट्रिपल एम<sup>+</sup>एक्स<sup>−</sup>एम<sup>+</sup>, कभी-कभी आयन युग्मों के मंदक (M<sup>+</sup>एक्स<sup>−</sup>)<sub>2</sub>, या Na के कुछ तरल-अमोनिया समाधानों के रमन स्पेक्ट्रा में बड़ी प्रजातियों की पहचान की जा सकती है<sup>+</sup> बैंड की उपस्थिति से लवण जिन्हें संपर्क- या विलायक-साझा आयन जोड़े के लिए जिम्मेदार नहीं ठहराया जा सकता है।<ref name=JBG/>


समाधान में पूरी तरह से घुलनशील आयन जोड़े के अस्तित्व के साक्ष्य ज्यादातर अप्रत्यक्ष हैं, क्योंकि ऐसे आयन जोड़े के स्पेक्ट्रोस्कोपिक गुण अलग-अलग आयनों से अप्रभेद्य हैं। अधिकांश प्रमाण [[चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक)]] मापन की व्याख्या पर आधारित हैं।<ref>{{cite journal|authors=Raymond M. Fuoss|title=आयोनिक एसोसिएशन। I. चालन डेटा से स्थिरांक की व्युत्पत्ति|journal=J. Am. Chem. Soc.|volume=79|issue=13|pages=3301–3303|year=1957|doi=10.1021/ja01570a001}}</ref><ref>{{cite journal| last=Miyoshi| first=K.| year=1973|title=Comparison of the Conductance Equations of Fuoss–Onsager, Fuoss–Hsia and Pitts with the Data of Bis(2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline)Cu(I) Perchlorate |journal=Bull. Chem. Soc. Jpn.  |volume=46|issue=2|pages=426–430| doi=10.1246/bcsj.46.426|doi-access=free}}</ref>
S<sub>N</sub>1 अभिक्रियाओं में [[कार्बोकेशन]] मध्यवर्ती एक आयन के साथ एक आयन युग्म बना सकता है, विशेष रूप से कम परावैद्युत स्थिरांक के विलायक में, जैसे डायथाइल ईथर।<ref>{{cite journal| last=Winstein| first=S.|author2=Clippinger, E. |author3=Fainberg, A. H. |author4=Heck, R. |author5= Robinson G. C. | year=1956| title=सॉल्वोलिसिस और संबंधित प्रतिक्रियाओं में नमक प्रभाव और आयन जोड़े। III.1 एसिटोलिसिस के दौरान आम आयन दर अवसाद और आयनों का आदान-प्रदान| volume=78|issue=2|pages=328–335| doi=10.1021/ja01583a022| journal=Journal of the American Chemical Society}}</ref> यह अभिक्रिया के गतिज मापदंडों और अभिक्रिया उत्पादों की [[त्रिविम]] दोनों को प्रभावित कर सकता है।


== प्रयोगात्मक लक्षण वर्णन ==
कंपन स्पेक्ट्रमदर्शन आयन सहयोगियों को चिह्नित करने के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला साधन प्रदान करता है। [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी | अवरक्त स्पेक्ट्रमदर्शन]] और [[रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी|रमन स्पेक्ट्रमदर्शन]] दोनों का उपयोग किया गया है। [[साइनाइड]], [[सायनेट]] और [[ थियोसाइनाइड | थियोसाइनाइड]] जैसे CN समूह वाले आयनों की कंपन आवृत्ति 2000 सेमी<sup>−1</sup> से थोड़ी अधिक होती है, जिसे आसानी से देखा जा सकता है, क्योंकि इस क्षेत्र में अधिकांश विलायक ([[ Nitrile | नाइट्राइल]] के अलावा) के स्पेक्ट्रा कमजोर हैं। आयन युग्म और अन्य सहयोगियों के गठन पर आयन कंपन आवृत्ति स्थानांतरित हो जाती है, और बदलाव की सीमा प्रजातियों की प्रकृति के बारे में जानकारी देती है। जिन अन्य [[वैलेंस (रसायन विज्ञान)|एकसंयोजक (रसायन विज्ञान)]] आयनों का अध्ययन किया गया है जिनमें [[नाइट्रेट]], [[ नाइट्राट | नाइट्राट]] और [[अब्द|एज़ाइड]] सम्मलित हैं। एकपरमाण्विक आयनों के आयन युग्म, जैसे [[ halide | हैलाइड]] आयन का अध्ययन इस तकनीक द्वारा अध्ययन नहीं किए जा सकते हैं।


मानक [[एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी|NMR स्पेक्ट्रमदर्शन]] बहुत उपयोगी नहीं है, क्योंकि संघ/पृथक्करण अभिक्रियाए NMR समय के पैमाने पर तेजी से होती हैं, जिससे धनायन और/या आयनों के समय-औसत संकेत देती हैं। यद्यपि,