किस अणु में बंधन ध्रुवता अधिक होती है। विद्युत ऋणात्मकता। सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता। संचार ध्रुवीयता का निर्धारण
सहसंयोजक बंधन दो प्रकार के होते हैं: गैर-ध्रुवीय और ध्रुवीय... एक गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के मामले में, इलेक्ट्रॉनों की एक आम जोड़ी, या एक इलेक्ट्रॉन बंधन बादल द्वारा गठित एक इलेक्ट्रॉन बादल, दोनों परमाणुओं के संबंध में सममित रूप से अंतरिक्ष में वितरित किया जाता है। एक उदाहरण डायटोमिक अणु हैं जिनमें एक तत्व के परमाणु होते हैं: एच 2, सीएल 2, ओ 2, एन 2, एफ 2, और अन्य, जिसमें इलेक्ट्रॉन जोड़ी समान रूप से दोनों परमाणुओं से संबंधित होती है। एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के मामले में, बंधन के इलेक्ट्रॉन बादल एक उच्च सापेक्ष इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले परमाणु की ओर विस्थापित हो जाते हैं। एक उदाहरण अस्थिर अकार्बनिक यौगिकों के अणु हैं: एचसीएल, एच 2 ओ, एच 2 एस, एनएच 3 और अन्य।
परमाणुओं की सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता
एक अणु में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के विद्युत केंद्र एक बिंदु पर मेल नहीं खाते, बल्कि एक निश्चित दूरी पर स्थित होते हैं।
निरंतर विद्युत द्विध्रुवीय क्षण के साथ ध्रुवीय अणु
सामान्य तटस्थता वाला एक अणु एक विद्युत द्विध्रुव होता है जिसका चार्ज q - - क्लोरीन परमाणु पर और q + - हाइड्रोजन परमाणु पर होता है। ऐसे बंध और अणु कहलाते हैं ध्रुवीय... अणु q में परमाणुओं के आवेश कहलाते हैं प्रभावी शुल्क(HCl अणु में q cl = -0.18; और q n = +0.18 निरपेक्ष इलेक्ट्रॉन आवेश, बंधन की आयनिकता की डिग्री
एक बंधन और एक अणु की ध्रुवीयता का एक उपाय है एक द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण(μ - "म्यू") उत्पाद द्वारा निर्धारित किया जाता है
μ = qℓ, Kl m या μ = qℓ / 3.33 ∙ 10 -30, D
जहां q प्रभावी प्रभार है; द्विध्रुव की लंबाई है। एक द्विध्रुवीय (SI प्रणाली) के विद्युत क्षण की इकाई को 3.33 ∙ 10 -30 C ∙ m (कूलम्ब-मीटर) = 1D (D - डेबी) के रूप में व्यक्त किया जाता है।
द्विध्रुव का विद्युत आघूर्ण एक सदिश राशि है। इसकी दिशा को पारंपरिक रूप से एक सकारात्मक चार्ज से एक नकारात्मक में ले जाया जाता है - बंधन इलेक्ट्रॉन बादल के विस्थापन की ओर। ध्रुवीय अणुओं में तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में जितना अधिक अंतर होता है, द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण उतना ही अधिक होता है।
बहुपरमाणुक अणुओं के लिए, व्यक्तिगत बंधों के द्विध्रुव आघूर्णों की अवधारणाओं और समग्र रूप से अणु के बीच अंतर करना चाहिए। चूंकि एक अणु में कई बंधों की उपस्थिति में, उनके द्विध्रुवीय क्षण समांतर चतुर्भुज नियम के अनुसार जोड़े जाते हैं, फिर अणु के आकार के आधार पर, बांड की दिशा द्वारा निर्धारित, परिणामी द्विध्रुवीय क्षण व्यक्ति के द्विध्रुवीय क्षणों से भिन्न होता है बांड और विशेष मामले में (अत्यधिक सममित अणुओं के लिए) व्यक्तिगत बांडों की महत्वपूर्ण ध्रुवीयता के बावजूद शून्य हो सकता है। उदाहरण के लिए, एक रैखिक सीओ 2 अणु गैर-ध्रुवीय (μ = 0) है, हालांकि प्रत्येक सी = ओ बंधन में एक महत्वपूर्ण द्विध्रुवीय क्षण (μ = 2.7 डी) होता है।
2.7 डी 2.7 डी
एक गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन वाले अणु कहलाते हैं गैर-ध्रुवीयया होम्योपोलर... ऐसे अणुओं में, बंधन इलेक्ट्रॉन बादल दोनों परमाणुओं के नाभिक के बीच सममित रूप से वितरित किया जाता है, और नाभिक समान रूप से उस पर कार्य करते हैं। एक उदाहरण सरल पदार्थों के अणु हैं, जिनमें एक तत्व के परमाणु होते हैं: एच 2, सीएल 2, ओ 2, एन 2, एफ 2 और अन्य। ऐसे अणुओं के द्विध्रुव का विद्युत आघूर्ण शून्य होता है।
बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में अणुओं (और व्यक्तिगत बंधन) के ध्रुवीकरण की क्षमता को कहा जाता है polarizability. यह निकट आने वाले ध्रुवीय अणु द्वारा निर्मित क्षेत्र के प्रभाव में भी हो सकता है। इसलिए, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ध्रुवीकरण का बहुत महत्व है।
अणु की ध्रुवीयता और उसके विद्युत द्विध्रुवीय क्षण पर विचार करना हमेशा महत्वपूर्ण होता है। उत्तरार्द्ध पदार्थों की प्रतिक्रियाशीलता से जुड़ा है। एक नियम के रूप में, अणु के द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण जितना अधिक होता है, पदार्थ की प्रतिक्रियाशीलता उतनी ही अधिक होती है। पदार्थों की विलेयता द्विध्रुव के विद्युत आघूर्ण से भी जुड़ी होती है। तरल पदार्थ के ध्रुवीय अणु "समान में घुलते हैं" के सिद्धांत के अनुसार उनमें घुले इलेक्ट्रोलाइट्स के विद्युत पृथक्करण का पक्ष लेते हैं।
होमोन्यूक्लियर अणुओं (एच 2, एफ 2, आदि) में, बंधन बनाने वाले इलेक्ट्रॉन जोड़े समान रूप से प्रत्येक परमाणु से संबंधित होते हैं, इसलिए अणु में सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के केंद्र मिलते हैं। ऐसे अणु अध्रुवीय होते हैं।
हालांकि, हेटेरोन्यूक्लियर अणुओं में, विभिन्न परमाणुओं के तरंग कार्यों के युग्मन में योगदान समान नहीं होता है। एक परमाणु के पास एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व दिखाई देता है, इसलिए, एक अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज, और दूसरे के पास, एक सकारात्मक। इस मामले में, वे एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के एक परमाणु से दूसरे में विस्थापन के बारे में बात करते हैं, लेकिन इसे शाब्दिक रूप से नहीं समझा जाना चाहिए, लेकिन केवल अणु के नाभिक में से एक के पास एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी खोजने की संभावना में वृद्धि के रूप में।
इस तरह के विस्थापन की दिशा और इसके परिमाण के अर्ध-मात्रात्मक अनुमान को निर्धारित करने के लिए, इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा पेश की गई थी।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कई पैमाने हैं। हालांकि, तत्वों को एक ही क्रम में इलेक्ट्रोनगेटिविटी के संदर्भ में एक पंक्ति में व्यवस्थित किया जाता है, इसलिए अंतर महत्वहीन होते हैं, और इलेक्ट्रोनगेटिविटी स्केल काफी तुलनीय होते हैं।
आर। मुल्लिकेन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता का आधा योग है (देखें खंड 2.10.3):
संयोजकता इलेक्ट्रॉन युग्म को अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
वैद्युतीयऋणात्मकता के निरपेक्ष मूल्यों का नहीं, बल्कि सापेक्षों का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है। लिथियम 3 ली की इलेक्ट्रोनगेटिविटी को एकता के रूप में लिया जाता है। किसी भी तत्व A की आपेक्षिक वैद्युतीयऋणात्मकता बराबर होती है:
भारी क्षार धातुओं में सबसे कम विद्युत ऋणात्मकता होती है (एक्स फ्र = 0.7)। सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व फ्लोरीन (X F = 4.0) है। अवधियों के अनुसार, वैद्युतीयऋणात्मकता में वृद्धि की ओर एक सामान्य प्रवृत्ति होती है, और उपसमूहों द्वारा - इसकी कमी (तालिका 3.4)।
इस तालिका में डेटा (साथ ही अन्य इलेक्ट्रोनगेटिविटी स्केल के डेटा) के व्यावहारिक उपयोग में, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि तीन या अधिक परमाणुओं वाले अणुओं में, इलेक्ट्रोनगेटिविटी का मूल्य पड़ोसी के प्रभाव में स्पष्ट रूप से बदल सकता है परमाणु। कड़ाई से बोलते हुए, एक तत्व के लिए एक निरंतर इलेक्ट्रोनगेटिविटी को बिल्कुल भी नहीं बताया जा सकता है। यह तत्व की संयोजकता अवस्था, यौगिक के प्रकार आदि पर निर्भर करता है। फिर भी, यह अवधारणा रासायनिक बंधों और यौगिकों के गुणों की गुणात्मक व्याख्या के लिए उपयोगी है।
तालिका 3.4
एस- और पी-तत्वों की पॉलिंग इलेक्ट्रोनगेटिविटी
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अवधि |
समूह |
||||||
बंधन की ध्रुवता द्विपरमाणुक अणुओं में संयोजकता इलेक्ट्रॉन युग्म के विस्थापन द्वारा निर्धारित होती है और मात्रात्मक रूप से अभिलक्षित होती है। द्विध्रुव आघूर्ण,या द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण, अणु। यह नाभिकों के बीच की दूरी के गुणनफल के बराबर है जीएक अणु में और इस दूरी के अनुरूप एक प्रभावी चार्ज 5:
जहां तक कि जीधनात्मक से ऋणात्मक आवेश की ओर निर्देशित एक सदिश माना जाता है, द्विध्रुव आघूर्ण भी एक सदिश है और इसकी दिशा समान है। द्विध्रुव आघूर्ण की माप की इकाई D-debye (1D = 3.33 10 -30 C m) है।
एक जटिल अणु के द्विध्रुवीय क्षण को सभी बंधों के द्विध्रुवीय क्षणों के सदिश योग के रूप में परिभाषित किया जाता है। इसलिए, यदि AB I अणु प्रत्येक बंधन की रेखा के संबंध में सममित है, तो ध्रुवीय होने के बावजूद ऐसे अणु का कुल द्विध्रुवीय क्षण
सत्ता लिंक ए-बी, शून्य के बराबर है: डी = ^ डी; = 0. उदाहरण मामले हैं
पहले माना गया सममित अणु, बंधन जिसमें संकर कक्षा द्वारा बनते हैं: BeF 2, BF 3, CH 4, SF 6, आदि।
अणु जिनमें गैर-संकर कक्षकों द्वारा बंध बनते हैं या इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े की भागीदारी के साथ संकर कक्षक बंध रेखाओं के संबंध में असममित होते हैं। ऐसे अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण शून्य के बराबर नहीं होते हैं। ऐसे ध्रुवीय अणुओं के उदाहरण: एच 2 एस, एनएच 3, एच 2 0, आदि। अंजीर में। 3.18 एक सममित BeF 2 (fl) अणु और एक असममित H 2 S अणु में ध्रुवीय बंधन वैक्टर के योग की चित्रमय व्याख्या दिखाता है। (बी)।
चावल। 3.18.(ए) बीईएफ 2 और (बी) एच 2 एस अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बंधन बनाने वाले परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में जितना अधिक अंतर होता है, उतना ही अधिक वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़ी विस्थापित होती है, जितना अधिक ध्रुवीय बंधन होता है और इसलिए, अधिक प्रभावी चार्ज बी होता है, जिसे तालिका में दिखाया गया है। 3.5.
तालिका 3.5
फ्लोरीन के साथ अवधि II तत्वों के यौगिकों की एक श्रृंखला में बंधन की प्रकृति में परिवर्तन
ध्रुवीय बंधन में, दो घटकों को सशर्त रूप से प्रतिष्ठित किया जा सकता है: आयनिक, इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण, और सहसंयोजक, ऑर्बिटल्स के अतिव्यापी होने के कारण।जैसे-जैसे वैद्युतीयऋणात्मकता का अंतर बढ़ता है ओहसंयोजकता इलेक्ट्रॉन युग्म फ्लोरीन परमाणु की ओर तेजी से विस्थापित होता है, जो एक तेजी से नकारात्मक प्रभावी चार्ज प्राप्त करता है। बंधन में आयनिक घटक का योगदान बढ़ता है, सहसंयोजक घटक का अंश घटता है। मात्रात्मक परिवर्तन गुणात्मक में बदल जाते हैं: यूएफ अणु में, इलेक्ट्रॉन जोड़ी लगभग पूरी तरह से फ्लोरीन से संबंधित होती है, और इसका प्रभावी चार्ज एकता के करीब पहुंच जाता है, अर्थात। इलेक्ट्रॉन चार्ज के लिए। हम मान सकते हैं कि दो आयन बने हैं: ली + धनायन और आयन एफ ~,और बंधन केवल उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण होता है (सहसंयोजक घटक की उपेक्षा की जा सकती है)। इस कनेक्शन को कहा जाता है आयनिकइसे के रूप में देखा जा सकता है एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन का एक चरम मामला।
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की कोई पसंदीदा दिशा नहीं है। इसीलिए आयोनिक बंधसहसंयोजक के विपरीत दिशात्मकता विशिष्ट नहीं है।एक आयन विपरीत आवेश के किसी भी संख्या में आयनों के साथ परस्पर क्रिया करता है। यह आयनिक बंधन की एक और विशिष्ट संपत्ति के कारण है - संतृप्ति की कमी।
आयनिक अणुओं के लिए, बाध्यकारी ऊर्जा की गणना की जा सकती है। यदि हम आयनों को आवेशों वाली गैर-विकृत गेंदों के रूप में मानते हैं ± ई,तो उनके बीच आकर्षण बल आयनों के केंद्रों के बीच की दूरी पर निर्भर करता है जीकूलम्ब समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
आकर्षण की ऊर्जा अनुपात द्वारा निर्धारित की जाती है 
निकट आने पर, इलेक्ट्रॉन के गोले की परस्पर क्रिया के कारण एक प्रतिकारक बल प्रकट होता है। यह डिग्री की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है एनएस:
कहां वी- कुछ स्थिर। प्रतिपादक एन एसएकता से कहीं अधिक और आयनों के विभिन्न विन्यासों के लिए 5 से 12 तक की सीमा में निहित है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि बल दूरी के संबंध में ऊर्जा का व्युत्पन्न है, समीकरण (3.6) से हम प्राप्त करते हैं:
परिवर्तन के साथ जीपरिवर्तन एफ एनपीओतथा एफ क्यूटीटी।कुछ दूरी पर आर 0इन बलों की बराबरी की जाती है, जो परिणामी अंतःक्रियात्मक ऊर्जा के न्यूनतम से मेल खाती है यू क्यू.परिवर्तन के बाद, आप प्राप्त कर सकते हैं
इस समीकरण को जन्म समीकरण के रूप में जाना जाता है।
निर्भरता वक्र पर न्यूनतम यू = एफ (आर)संतुलन दूरी r 0 और ऊर्जा यू क्यू.यह आयनों के बीच बाध्यकारी ऊर्जा है। यहां तक की एन एसअज्ञात है, तो 1 . लेकर बाध्यकारी ऊर्जा के मूल्य का अनुमान लगाया जा सकता है /एनएसशून्य के बराबर:
इस मामले में, त्रुटि 20% से अधिक नहीं होगी।
आवेश वाले आयनों के लिए जेड लीऔर z 2 समीकरण (3.7) और (3.8) रूप लेते हैं:
चूंकि इस प्रकार के अणुओं में विशुद्ध रूप से आयनिक के निकट आने वाले बंधन का अस्तित्व समस्याग्रस्त है, इसलिए अंतिम समीकरणों को बहुत मोटा अनुमान माना जाना चाहिए।
इसी समय, आयन ध्रुवीकरण के दृष्टिकोण से - विपरीत स्थिति से बंधन ध्रुवीयता और आयनिकता की समस्याओं से संपर्क किया जा सकता है। यह माना जाता है कि इलेक्ट्रॉनों का पूर्ण हस्तांतरण होता है, और अणु में पृथक आयन होते हैं। फिर आयनों द्वारा निर्मित विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत इलेक्ट्रॉन बादल विस्थापित हो जाते हैं - ध्रुवीकरणआयन
ध्रुवीकरण एक दोतरफा प्रक्रिया है जो जोड़ती है ध्रुवीकरण क्रियाउनके से आयन ध्रुवीकरणध्रुवीकरण एक आयन, अणु या परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल की क्षमता है जो दूसरे आयन के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के प्रभाव में विकृत हो जाता है। इस क्षेत्र की ताकत आयन के ध्रुवीकरण प्रभाव को निर्धारित करती है। समीकरण (3.10) से यह निष्कर्ष निकलता है कि आयन की ध्रुवण क्रिया जितनी अधिक होती है, उसका आवेश उतना ही अधिक और त्रिज्या जितनी छोटी होती है। धनायनों की त्रिज्या, एक नियम के रूप में, आयनों की त्रिज्या से बहुत छोटी होती है; इसलिए, व्यवहार में, किसी को धनायनों की क्रिया के तहत आयनों के ध्रुवीकरण से अधिक बार निपटना पड़ता है, न कि इसके विपरीत। आयनों का ध्रुवीकरण भी उनके आवेश और त्रिज्या पर निर्भर करता है। बड़े आकार और आवेश के आयन अधिक आसानी से ध्रुवीकृत हो जाते हैं। एक आयन की ध्रुवीकरण क्रिया अपने आप में विपरीत आवेश वाले आयन के एक इलेक्ट्रॉन बादल को खींचने के लिए कम हो जाती है। नतीजतन, बंधन की आयनिकता कम हो जाती है, अर्थात। बंधन ध्रुवीय सहसंयोजक बन जाता है। इस प्रकार, आयनों के ध्रुवीकरण से बंधन की आयनिकता की डिग्री कम हो जाती है और इसके प्रभाव में, बंधन के ध्रुवीकरण के विपरीत होता है।
एक अणु में आयनों का ध्रुवीकरण, अर्थात्। इसमें सहसंयोजी बंधों के अनुपात में वृद्धि से इसके आयनों में क्षय की शक्ति बढ़ जाती है। एक ही प्रकार के आयनों के साथ दिए गए धनायन के यौगिकों की श्रृंखला में, आयनों के ध्रुवीकरण में वृद्धि के साथ समाधानों में पृथक्करण की डिग्री घट जाती है। उदाहरण के लिए, लेड हैलाइड्स PbCl 2 - PbBr 2 - PN 2 की श्रृंखला में, हैलाइड आयनों की त्रिज्या बढ़ जाती है, उनकी ध्रुवीकरण क्षमता बढ़ जाती है, और आयनों में अपघटन कम हो जाता है, जो घुलनशीलता में कमी में परिलक्षित होता है।
समान आयनों और पर्याप्त रूप से बड़े धनायनों के साथ लवण के गुणों की तुलना करते समय, धनायनों के ध्रुवीकरण को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, Hg 2+ आयन की त्रिज्या Ca 2+ आयन की त्रिज्या से अधिक है, इसलिए Hg 2+ Ca 2+ की तुलना में अधिक दृढ़ता से ध्रुवीकृत होता है। नतीजतन, CaCl 2 एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, अर्थात। समाधान में पूरी तरह से अलग हो जाता है, और HgCl 2 - एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के साथ, अर्थात। व्यावहारिक रूप से समाधान में अलग नहीं होता है।
एक अणु में आयनों का ध्रुवीकरण परमाणुओं या अणुओं में क्षय होने पर इसकी ताकत कम कर देता है। उदाहरण के लिए, CaCl 2 - CaBr 2 - Ca1 2 श्रृंखला में, हैलाइड आयनों की त्रिज्या बढ़ जाती है, Ca 2+ आयन द्वारा उनका ध्रुवीकरण बढ़ जाता है, इसलिए, कैल्शियम और हैलोजन में थर्मल पृथक्करण का तापमान कम हो जाता है: CaHa1 2 = Ca + ना1 2.
यदि एक आयन आसानी से ध्रुवीकृत हो जाता है, तो इसे उत्तेजित करने के लिए एक छोटी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो दृश्य प्रकाश के क्वांटा के अवशोषण से मेल खाती है। ऐसे यौगिकों के विलयन के रंग का यही कारण है। ध्रुवीकरण में वृद्धि से रंग में वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, श्रृंखला NiCl 2 - NiBr 2 - Nil 2 (आयनों की ध्रुवीकरण क्षमता में वृद्धि) या श्रृंखला KC1 - CuCl 2 (धनायन की ध्रुवीकरण क्षमता में वृद्धि) में।
सहसंयोजक ध्रुवीय और आयनिक बंधों के बीच की सीमा बल्कि मनमानी है। गैसीय अवस्था में अणुओं के लिए, यह माना जाता है कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी के अंतर के साथ एएच> 2.5 आबंध आयनिक होता है। ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के समाधान में, साथ ही क्रिस्टलीय अवस्था में, क्रिस्टल जाली के स्थानों पर विलायक के अणुओं और पड़ोसी कणों का क्रमशः एक मजबूत प्रभाव होता है। इसलिए, बंधन की आयनिक प्रकृति इलेक्ट्रोनगेटिविटी में बहुत कम अंतर पर प्रकट होती है। व्यवहार में, हम यह मान सकते हैं कि विलयन और क्रिस्टल में विशिष्ट धातुओं और अधातुओं के बीच संबंध आयनिक है।
एक अणु ध्रुवीय होता है यदि ऋणात्मक आवेश का केंद्र धनात्मक आवेश के केंद्र से मेल नहीं खाता है। ऐसा अणु एक द्विध्रुवीय होता है: दो बराबर परिमाण और विपरीत आवेश के चिह्न अंतरिक्ष में अलग हो जाते हैं।
एक द्विध्रुवीय को आमतौर पर एक प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है जहां तीर द्विध्रुवीय के सकारात्मक छोर से नकारात्मक छोर की ओर इशारा करता है। अणु में एक द्विध्रुवीय क्षण होता है, जो आवेशों के केंद्रों के बीच की दूरी से गुणा किए गए आवेश के परिमाण के बराबर होता है:
अणुओं के द्विध्रुवीय क्षणों को मापा जा सकता है; पाए गए कुछ मान तालिका में दिए गए हैं। १.२. द्विध्रुवीय क्षणों के मान विभिन्न अणुओं की सापेक्ष ध्रुवता के माप के रूप में कार्य करते हैं।
तालिका १.२ (स्कैन देखें) द्विध्रुवीय क्षण
निस्संदेह, एक अणु ध्रुवीय होता है, यदि उसमें केवल बंधन ध्रुवीय होते हैं। हम एक बंधन की ध्रुवीयता पर विचार करेंगे क्योंकि एक अणु की ध्रुवीयता को व्यक्तिगत बंधनों की ध्रुवीयता के योग के रूप में माना जा सकता है।
अणु जैसे कि एक द्विध्रुवीय क्षण शून्य के बराबर होता है, अर्थात वे गैर-ध्रुवीय होते हैं। दिए गए किसी भी अणु में दो समान परमाणुओं में, निश्चित रूप से, समान विद्युतीयता और समान रूप से स्वयं के इलेक्ट्रॉन होते हैं; चार्ज शून्य है और इसलिए, द्विध्रुवीय क्षण भी शून्य है।
प्रकार के अणु में एक बड़ा द्विध्रुवीय क्षण होता है। हालांकि हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु छोटा होता है, इलेक्ट्रोनगेटिव फ्लोरीन इलेक्ट्रॉनों को दृढ़ता से आकर्षित करता है; हालांकि दूरी छोटी है, चार्ज बड़ा है, और इसलिए द्विध्रुवीय क्षण भी बड़ा है।
मीथेन और कार्बन टेट्राक्लोराइड में शून्य द्विध्रुवीय क्षण होते हैं। व्यक्तिगत बंधन, कम से कम कार्बन टेट्राक्लोराइड में, ध्रुवीय होते हैं: हालांकि, टेट्राहेड्रल व्यवस्था की समरूपता के कारण, वे एक दूसरे को रद्द कर देते हैं (चित्र 1.9)। मिथाइल क्लोराइड में, कार्बन-क्लोरीन बंधन की ध्रुवीयता की भरपाई नहीं होती है और मिथाइल क्लोराइड का द्विध्रुवीय क्षण इस प्रकार होता है, अणुओं की ध्रुवीयता न केवल व्यक्तिगत बांडों की ध्रुवीयता पर निर्भर करती है, बल्कि उनकी दिशा पर भी निर्भर करती है, अर्थात आकार पर। अणु की।
अमोनिया का द्विध्रुव आघूर्ण बराबर होता है इसे आकृति में दर्शाई गई दिशा वाले अलग-अलग आबंधों के तीन आघूर्णों का कुल द्विध्रुव आघूर्ण (वेक्टर योग) माना जा सकता है।
चावल। 1.9. कुछ अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण। बंधों और अणुओं की ध्रुवता।
जल का द्विध्रुव आघूर्ण, बराबर
नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड के लिए किस द्विध्रुवीय क्षण की उम्मीद की जानी चाहिए, जिसमें अमोनिया की तरह एक पिरामिड संरचना होती है? फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है, और यह निश्चित रूप से इलेक्ट्रॉनों को नाइट्रोजन से बहुत दूर खींचती है; इसलिए, नाइट्रोजन-फ्लोरीन बांड दृढ़ता से ध्रुवीय होना चाहिए और उनका वेक्टर योग बड़ा होना चाहिए - अमोनिया की तुलना में बहुत अधिक ध्रुवीय β बांड के साथ नहीं।
प्रयोग क्या देता है? नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड का द्विध्रुव आघूर्ण केवल इसके बराबर होता है यह अमोनिया के द्विध्रुव आघूर्ण से काफी कम होता है।
इस तथ्य को कैसे समझाया जा सकता है? उपरोक्त चर्चा में इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म पर विचार नहीं किया गया। बी (जैसा कि इस जोड़ी में -ऑर्बिटल पर कब्जा है और द्विध्रुवीय क्षण में इसके योगदान की दिशा नाइट्रोजन - फ्लोरीन बांड के कुल क्षण की तुलना में विपरीत दिशा में होनी चाहिए (चित्र। 1.10); विपरीत संकेत के इन क्षणों में, जाहिर है, लगभग है एक ही मूल्य, और परिणामस्वरूप, एक छोटा द्विध्रुवीय क्षण देखा जाता है, जिसकी दिशा अज्ञात है। अमोनिया में, द्विध्रुवीय क्षण मुख्य रूप से इस मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी द्वारा निर्धारित किया जाता है, और यह बंधन क्षणों के योग से बढ़ जाता है। बेशक, कोई अन्य अणु जिसमें वे मौजूद हैं।
द्विध्रुव आघूर्णों के मूल्यों से अणुओं की संरचना के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्राप्त की जा सकती है। उदाहरण के लिए, आप ध्रुवीय अणु की ओर ले जाने वाले कार्बन टेट्राक्लोराइड की किसी भी संरचना को केवल "द्विध्रुवीय क्षण के परिमाण के आधार पर" बाहर कर सकते हैं।
चावल। 1.10. कुछ अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण। इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी का योगदान। इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म के कारण द्विध्रुव आघूर्ण की दिशा बंध आघूर्णों के कुल सदिश की दिशा के विपरीत होती है।
इस प्रकार, द्विध्रुवीय क्षण कार्बन टेट्राक्लोराइड की टेट्राहेड्रल संरचना की पुष्टि करता है (हालांकि ऐसा नहीं है, क्योंकि अन्य संरचनाएं संभव हैं, जो एक गैर-ध्रुवीय अणु भी देगी)।
कार्य १.४. नीचे दी गई दो संभावित संरचनाओं में से किसमें शून्य द्विध्रुवीय क्षण भी होना चाहिए? ए) कार्बन वर्ग के केंद्र में स्थित है, जिसके कोनों पर क्लोरीन परमाणु हैं, बी) कार्बन टेट्राहेड्रल पिरामिड के शीर्ष पर स्थित है, और क्लोरीन परमाणु आधार के कोनों में हैं।
कार्य १.५. हालांकि कार्बन-ऑक्सीजन और बोरॉन-फ्लोरीन बांड ध्रुवीय होना चाहिए, यौगिकों का द्विध्रुवीय क्षण शून्य है। प्रत्येक यौगिक के लिए परमाणुओं की व्यवस्था का सुझाव दें जिसके परिणामस्वरूप शून्य द्विध्रुवीय क्षण होगा।
अधिकांश यौगिकों के लिए, द्विध्रुवीय क्षण को कभी भी मापा नहीं गया है। इन यौगिकों की ध्रुवीयता का अनुमान उनकी संरचना से लगाया जा सकता है। बंधों की ध्रुवता परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता से निर्धारित होती है; यदि बंधों के बीच के कोण ज्ञात हैं, तो अणु की ध्रुवता को इलेक्ट्रॉनों के अयुग्मित जोड़े को भी ध्यान में रखते हुए निर्धारित किया जा सकता है।
तत्वों के परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता।सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। आवर्त सारणी के आवर्त और समूहों में परिवर्तन। एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ) एक परमाणु की इलेक्ट्रॉन जोड़े को अपनी ओर विस्थापित करने की क्षमता है।
कार्यकारी अधिकारी ऊर्जा बराबर अंकगणितीय रूप से ½ आयनीकरण ऊर्जा I के योग और इलेक्ट्रॉन E के समानता की ऊर्जा के बराबर है
कार्यकारी अधिकारी = ½ (आई + ई)
सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। (ओईई)
सबसे मजबूत ई.ओ तत्व के रूप में फ्लोरीन को 4.00 का मान दिया जाता है, जिसके सापेक्ष शेष तत्वों पर विचार किया जाता है।
आवर्त सारणी के आवर्त और समूहों में परिवर्तन।
पीरियड्स के अंदर, बाएं से दाएं परमाणु चार्ज में वृद्धि के साथ, इलेक्ट्रोनगेटिविटी बढ़ जाती है।
कम से कममूल्य क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं में मनाया जाता है।
महानतम- हलोजन के लिए।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी जितनी अधिक होगी, तत्वों के गैर-धातु गुण उतने ही मजबूत होंगे।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी (χ) मौलिक है केमिकल संपत्तिपरमाणु, एक अणु में एक परमाणु की सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े को अपनी ओर विस्थापित करने की क्षमता की एक मात्रात्मक विशेषता।
परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता की आधुनिक अवधारणा अमेरिकी रसायनज्ञ एल. पॉलिंग द्वारा प्रस्तुत की गई थी। एल. पॉलिंग ने इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा का इस्तेमाल इस तथ्य को समझाने के लिए किया कि विषम परमाणु बंधन ए-बी (ए, बी) की ऊर्जा किसी भी का प्रतीक है रासायनिक तत्व) सामान्यतः समपरमाण्विक के ज्यामितीय माध्य से अधिक होता है लिंक ए-एऔर बी-बी.
ई.ओ. का उच्चतम मूल्य फ्लोरीन, और सबसे कम सीज़ियम है।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी की सैद्धांतिक परिभाषा अमेरिकी भौतिक विज्ञानी आर मुल्लिकेन द्वारा प्रस्तावित की गई थी। स्पष्ट प्रस्ताव से आगे बढ़ते हुए कि एक अणु में एक इलेक्ट्रॉन चार्ज को आकर्षित करने के लिए एक परमाणु की क्षमता एक परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा और एक इलेक्ट्रॉन के लिए इसकी आत्मीयता पर निर्भर करती है, आर। मुल्लिकेन ने परमाणु ए की इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा को पेश किया संयोजकता अवस्थाओं के आयनीकरण पर बाहरी इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा का औसत मूल्य (उदाहरण के लिए, A− से A + तक) और इस आधार पर एक परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के लिए एक बहुत ही सरल संबंध प्रस्तावित किया:
जहां J1A और εA क्रमशः परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा और उसकी इलेक्ट्रॉन बंधुता हैं।
कड़ाई से बोलते हुए, एक तत्व को स्थायी इलेक्ट्रोनगेटिविटी नहीं कहा जा सकता है। एक परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी कई कारकों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, परमाणु की वैलेंस अवस्था, औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था, समन्वय संख्या, आणविक प्रणाली में परमाणु के वातावरण को बनाने वाले लिगैंड्स की प्रकृति और कुछ पर निर्भर करती है। अन्य। हाल ही में, तथाकथित कक्षीय इलेक्ट्रोनगेटिविटी का उपयोग इलेक्ट्रोनगेटिविटी को चिह्नित करने के लिए तेजी से किया गया है, जो एक बंधन के निर्माण में शामिल परमाणु कक्षीय के प्रकार और इसकी इलेक्ट्रॉनिक आबादी पर निर्भर करता है, अर्थात, परमाणु कक्षीय पर एक अकेला इलेक्ट्रॉन का कब्जा है या नहीं जोड़ी, एक बार एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन द्वारा आबाद है, या खाली है। लेकिन, इलेक्ट्रोनगेटिविटी की व्याख्या और परिभाषा में प्रसिद्ध कठिनाइयों के बावजूद, यह हमेशा एक आणविक प्रणाली में बंधनों की प्रकृति के गुणात्मक विवरण और भविष्यवाणी के लिए आवश्यक रहता है, जिसमें बाध्यकारी ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन चार्ज का वितरण और डिग्री शामिल है। आयनिकता, बल स्थिरांक, आदि का वर्तमान दृष्टिकोण सैंडर्सन दृष्टिकोण है। यह दृष्टिकोण उनके बीच एक रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी को संरेखित करने के विचार पर आधारित है। कई अध्ययनों में, सैंडर्सन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी और आवर्त सारणी के अधिकांश तत्वों के अकार्बनिक यौगिकों के सबसे महत्वपूर्ण भौतिक रासायनिक गुणों के बीच संबंध पाए गए हैं। कार्बनिक यौगिकों के लिए अणु के परमाणुओं के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता के पुनर्वितरण के आधार पर सैंडर्सन की विधि का संशोधन बहुत फलदायी निकला।
2) रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता।
सारांश और पाठ्यपुस्तक में क्या है-ध्रुवता एक द्विध्रुवीय क्षण के साथ जुड़ा हुआ है। यह एक सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े के परमाणुओं में से एक के विस्थापन के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। ध्रुवीयता बंधित परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर पर भी निर्भर करती है ईओ का मूल्य जितना अधिक होगा। दो परमाणु, उनके बीच रासायनिक बंधन जितना अधिक ध्रुवीय होता है। रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान इलेक्ट्रॉन घनत्व का पुनर्वितरण कैसे होता है, इसके आधार पर, इसके कई प्रकार हैं। रासायनिक बंधन ध्रुवीकरण का सीमित मामला एक से पूर्ण संक्रमण है दूसरे को परमाणु।
इस स्थिति में, दो आयन बनते हैं, जिनके बीच एक आयनिक बंधन उत्पन्न होता है।दो परमाणुओं को एक आयनिक बंधन बनाने में सक्षम होने के लिए, यह आवश्यक है कि उनका ई.ओ. बहुत अलग। यदि ई.ओ. समान हैं, तो एक गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन बनता है। सबसे अधिक बार, एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन पाया जाता है - यह विभिन्न ईओ मूल्यों वाले किसी भी परमाणु के बीच बनता है।
परमाणुओं के प्रभावी आवेश एक बंधन की ध्रुवता के मात्रात्मक अनुमान के रूप में काम कर सकते हैं। एक परमाणु का प्रभावी आवेश एक रासायनिक यौगिक में किसी दिए गए परमाणु से संबंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और एक मुक्त परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बीच के अंतर को दर्शाता है। एक अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व का परमाणु इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन इसके करीब होते हैं, और इसे कुछ नकारात्मक चार्ज प्राप्त होता है, जिसे प्रभावी कहा जाता है, और इसके साथी के पास समान सकारात्मक प्रभावी चार्ज होता है। यदि इलेक्ट्रॉनों के बीच एक बंधन बनाते हैं परमाणु उनमें समान रूप से होते हैं, प्रभावी आवेश शून्य के बराबर होते हैं।
द्विपरमाणुक अणुओं के लिए, बंधन की ध्रुवता की विशेषता हो सकती है और परमाणुओं के प्रभावी आवेशों को द्विध्रुवीय क्षण M = q * r को मापकर निर्धारित किया जा सकता है, जहाँ q द्विध्रुवीय ध्रुव का आवेश है, जो द्विपरमाणुक अणु के लिए प्रभावी आवेश के बराबर है। , r आंतरिक परमाणु दूरी है। बंधन का द्विध्रुवीय क्षण एक वेक्टर मात्रा है। यह अणु के धनावेशित भाग से ऋणात्मक भाग की ओर निर्देशित होता है।तत्व के परमाणु पर प्रभावी आवेश ऑक्सीकरण अवस्था से मेल नहीं खाता।
अणुओं की ध्रुवता काफी हद तक पदार्थों के गुणों को निर्धारित करती है। ध्रुवीय अणु विपरीत आवेशित ध्रुवों के साथ एक दूसरे की ओर मुड़ते हैं और उनके बीच परस्पर आकर्षण उत्पन्न होता है। इसलिए, ध्रुवीय अणुओं द्वारा निर्मित पदार्थों में उन पदार्थों की तुलना में अधिक गलनांक और क्वथनांक होते हैं जिनके अणु गैर-ध्रुवीय होते हैं।
ध्रुवीय अणुओं वाले द्रवों में घुलने की शक्ति अधिक होती है। इसके अलावा, विलायक के अणुओं की ध्रुवता जितनी अधिक होगी, उसमें ध्रुवीय या आयनिक यौगिकों की घुलनशीलता उतनी ही अधिक होगी। इस निर्भरता को इस तथ्य से समझाया गया है कि विलायक के ध्रुवीय अणु, विलेय के साथ द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय या आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के कारण, विलेय के आयनों में अपघटन में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में हाइड्रोजन क्लोराइड का एक घोल, जिसके अणु ध्रुवीय होते हैं, विद्युत प्रवाह को अच्छी तरह से संचालित करता है। बेंजीन में हाइड्रोजन क्लोराइड के घोल में कोई सराहनीय विद्युत चालकता नहीं होती है। यह बेंजीन के घोल में हाइड्रोजन क्लोराइड आयनीकरण की अनुपस्थिति को इंगित करता है, क्योंकि बेंजीन के अणु गैर-ध्रुवीय होते हैं।
आयन, एक विद्युत क्षेत्र की तरह, एक दूसरे पर ध्रुवीकरण प्रभाव डालते हैं। जब दो आयन मिलते हैं, तो उनका परस्पर ध्रुवीकरण होता है, अर्थात। नाभिक के सापेक्ष बाहरी परतों के इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन। आयनों का पारस्परिक ध्रुवीकरण नाभिक और आयन के आवेशों, आयन की त्रिज्या और अन्य कारकों पर निर्भर करता है।
ई.ओ. के समूहों के भीतर घटता है।
तत्वों के धात्विक गुण बढ़ जाते हैं।
बाहरी ऊर्जा स्तर पर धातु के तत्वों में 1,2,3 इलेक्ट्रॉन होते हैं और आयनीकरण क्षमता और ई.ओ. के कम मूल्य की विशेषता होती है। क्योंकि धातुएं इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की एक स्पष्ट प्रवृत्ति दिखाती हैं।
अधात्विक तत्वों में उच्च आयनीकरण ऊर्जा होती है।
जैसे-जैसे बाहरी कोश भरा जाता है, आवर्त के भीतर अधातुओं की परमाणु त्रिज्या घटती जाती है। बाह्य कोश पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या 4,5,6,7,8 है।
रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता। अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता।
रासायनिक बंधन की ध्रुवता एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के परमाणुओं में से एक के विस्थापन द्वारा निर्धारित की जाती है।
वैलेंस ऑर्बिटल्स के इलेक्ट्रॉनों के पुनर्वितरण के कारण रासायनिक बंधन उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप आयनों के निर्माण या सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े के गठन के कारण एक उत्कृष्ट गैस का एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास उत्पन्न होता है।
रासायनिक बंधन ऊर्जा और लंबाई की विशेषता है।
बंधन शक्ति का माप बंधन को तोड़ने के लिए खर्च की गई ऊर्जा है।
उदाहरण के लिए। एच - एच = ४३५ kJmol-1
परमाणु तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता
इलेक्ट्रोनगेटिविटी एक परमाणु की एक रासायनिक संपत्ति है, एक अणु में एक परमाणु की क्षमता की एक मात्रात्मक विशेषता है जो अन्य तत्वों के परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करती है।
सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता
सापेक्ष इलेक्ट्रोनगेटिविटी का पहला और सबसे प्रसिद्ध पैमाना एल। पॉलिंग का पैमाना है, जिसे थर्मोकेमिकल डेटा से प्राप्त किया गया है और 1932 में प्रस्तावित किया गया है। सबसे इलेक्ट्रोनगेटिविटी तत्व फ्लोरीन, (एफ) = 4.0 का इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान मनमाने ढंग से इस पैमाने में शुरुआती बिंदु के रूप में लिया जाता है। .
आठवीं समूह के तत्व आवधिक प्रणाली(महान गैसों) में शून्य वैद्युतीयऋणात्मकता होती है;
धातुओं और अधातुओं के बीच सशर्त सीमा 2 के बराबर सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता का मान है।
आवर्त सारणी के तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी, एक नियम के रूप में, क्रमिक रूप से प्रत्येक अवधि में बाएं से दाएं बढ़ती है। प्रत्येक समूह के भीतर, कुछ अपवादों के साथ, ऊपर से नीचे तक इलेक्ट्रोनगेटिविटी धीरे-धीरे कम हो जाती है। एक रासायनिक बंधन को चिह्नित करने के लिए इलेक्ट्रोनगेटिविटी का उपयोग किया जा सकता है।
परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में छोटे अंतर वाले बॉन्ड को ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन कहा जाता है। एक रासायनिक बंधन बनाने वाले परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के बीच का अंतर जितना छोटा होगा, इस बंधन की आयनिकता की डिग्री उतनी ही कम होगी। परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में एक शून्य अंतर उनके द्वारा बनाए गए बंधन में एक आयनिक चरित्र की अनुपस्थिति को इंगित करता है, अर्थात इसकी मजबूत सहसंयोजकता।
रासायनिक बंधन ध्रुवीयता, अणु और आयन ध्रुवीयता
रासायनिक बंधनों की ध्रुवीयता, रासायनिक बंधन की एक विशेषता, इस बंधन को बनाने वाले तटस्थ परमाणुओं में इस घनत्व के प्रारंभिक वितरण की तुलना में नाभिक के पास अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन घनत्व के पुनर्वितरण को दर्शाती है।
डायटोमिक होमोन्यूक्लियर अणुओं में बंधों के अपवाद के साथ लगभग सभी रासायनिक बंधन, एक डिग्री या किसी अन्य के लिए ध्रुवीय होते हैं। आमतौर पर सहसंयोजक बंधन कमजोर ध्रुवीय होते हैं, आयनिक बंधन अत्यधिक ध्रुवीय होते हैं।
उदाहरण के लिए:
सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय: Cl2, O2, N2, H2, Br2
सहसंयोजक ध्रुवीय: H2O, SO2, HCl, NH3, आदि।
ध्रुवीयता।
परमाणुओं के नाभिक के बीच सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी (इलेक्ट्रॉन घनत्व) के स्थान के आधार पर, गैर-ध्रुवीय और ध्रुवीय बंधन प्रतिष्ठित होते हैं।
एक गैर-ध्रुवीय बंधन समान इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले तत्वों के परमाणुओं द्वारा बनता है। परमाणुओं के नाभिक के संबंध में इलेक्ट्रॉन घनत्व सममित रूप से वितरित किया जाता है।
विभिन्न वैद्युतीयऋणात्मकता वाले परमाणुओं के बीच के बंधन को ध्रुवीय कहा जाता है। कुल इलेक्ट्रॉन युग्म अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व की ओर पक्षपाती होता है। धनात्मक (b +) और ऋणात्मक (b -) आवेशों के गुरुत्व केंद्र संपाती नहीं होते हैं। बंधन बनाने वाले तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में जितना अधिक अंतर होगा, बंधन की ध्रुवीयता उतनी ही अधिक होगी। जब इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर 1.9 से कम होता है, तो बॉन्ड को माना जाता है ध्रुवीय सहसंयोजक.
एक द्विपरमाणुक अणु के लिए, अणु की ध्रुवता बंधन की ध्रुवता के साथ मेल खाती है। बहुपरमाणुक अणुओं में, अणु का कुल द्विध्रुव आघूर्ण उसके सभी आबंधों के आघूर्णों के सदिश योग के बराबर होता है। द्विध्रुवीय वेक्टर को + से - तक निर्देशित किया जाता है
उदाहरण 3.संयोजकता बंधों की विधि का प्रयोग करते हुए टिन (II) क्लोराइड और टिन (IV) क्लोराइड के अणुओं की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
50 Sn p - तत्वों को संदर्भित करता है।
संयोजकता इलेक्ट्रॉन 5s 2 5p 2। सामान्य अवस्था में क्वांटम कोशिकाओं पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण:
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टिन (IV) क्लोराइड के रासायनिक सूत्र -SnCl 4, टिन (II) क्लोराइड - SnCl 2
अणुओं के ज्यामितीय आकार के निर्माण के लिए, हम अयुग्मित वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के ऑर्बिटल्स को उनके अधिकतम ओवरलैप को ध्यान में रखते हुए चित्रित करेंगे।
चावल। 4. SnCl 2 और SnCl 4 अणुओं की ज्यामितीय आकृति
Sn की वैद्युतीयऋणात्मकता 1.8 है। सीएल - 3.0। एसएन - सीएल बंधन, ध्रुवीय, सहसंयोजक। आइए हम ध्रुवीय बंधों के द्विध्रुव आघूर्णों के सदिशों को निरूपित करें।
अणुओं में SnCl 2 और SnCl 4
SnCl 2 - ध्रुवीय अणु
SnCl 4 एक अध्रुवीय अणु है।
पदार्थ, तापमान और दबाव के आधार पर, एकत्रीकरण की गैसीय, तरल और ठोस अवस्था में मौजूद हो सकते हैं।
गैसीय अवस्था में, पदार्थ अलग-अलग अणुओं के रूप में होते हैं।
तरल अवस्था में समुच्चय के रूप में, जहां अणु इंटरमॉलिक्युलर वैन डेर वाल्स बलों या हाइड्रोजन बांड द्वारा बंधे होते हैं। इसके अलावा, अणु जितने अधिक ध्रुवीय होते हैं, बंधन उतना ही मजबूत होता है और परिणामस्वरूप, तरल का क्वथनांक उतना ही अधिक होता है।
ठोस पदार्थों में, संरचनात्मक कण इंट्रामोल्युलर और इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड दोनों से जुड़े होते हैं। वर्गीकृत करें: आयनिक, धातु, परमाणु (सहसंयोजक), आणविक क्रिस्टल और मिश्रित बंधन वाले क्रिस्टल।
नियंत्रण कार्य
73. तत्व क्लोरीन और पोटेशियम सक्रिय क्यों हैं, और तत्व आर्गन, जो उनके बीच है, निष्क्रिय है?
74. संयोजकता बंधों की विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए कि जल का अणु (Н 2 ) ध्रुवीय क्यों है, और मीथेन अणु (СН 4) अध्रुवीय क्यों है?
75. पदार्थ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) एक सक्रिय पदार्थ है, और कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) को कम सक्रिय पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया गया है। संयोजकता बंध विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए।
76. नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के अणुओं की ताकत कैसे बदलती है। संयोजकता बंध विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए।
77. सोडियम क्लोराइड (NaCl) क्रिस्टल के गुण सोडियम (Na) क्रिस्टल के गुणों से भिन्न क्यों हैं? इन क्रिस्टलों में किस प्रकार का संयोजन किया जाता है?
78. संयोजकता आबंधों की विधि का प्रयोग करते हुए ऐलुमिनियम क्लोराइड तथा हाइड्रोजन सल्फाइड के अणुओं की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
79. रुबिडियम हाइड्रॉक्साइड किस प्रकार का हाइड्रॉक्साइड है? संयोजकता बंध विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए।
80. तरल हाइड्रोजन फ्लोराइड का क्वथनांक 19.5 0 और तरल हाइड्रोजन क्लोराइड (- 84.0 0 ) है। क्वथनांक में इतना बड़ा अंतर क्यों है?
81. संयोजकता बंधों की विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए कि कार्बन टेट्राक्लोराइड (CCl 4) अध्रुवीय क्यों है, और क्लोरोफॉर्म (CHCl 3) एक ध्रुवीय पदार्थ है?
82. सीएच 4 - एसएनएच 4 अणुओं में बांड की ताकत कैसे बदलती है? संयोजकता यौगिकों की विधि का प्रयोग करते हुए समझाइए।
83. कौन से संभावित यौगिक तत्व बनाते हैं: सीसा और ब्रोमीन? इन बंधों की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
84. संयोजकता बंधों की विधि का प्रयोग करते हुए नाइट्रोजन अणुओं तथा नाइट्रोजन (III) ब्रोमाइड की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
85. पानी का क्वथनांक 100 0 और हाइड्रोजन सल्फाइड (60.7 0 ) का होता है। क्वथनांक में इतना बड़ा अंतर क्यों है?
86. निर्धारित करें कि टिन ब्रोमाइड या कार्बन ब्रोमाइड किस यौगिक में मजबूत बंधन है? इन यौगिकों की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
87. संयोजकता बंधों की विधि का प्रयोग करते हुए गैलियम आयोडाइड तथा बिस्मथ आयोडाइड के अणुओं की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
88. रासायनिक आबंधन के सिद्धांत का प्रयोग करते हुए समझाइए कि क्सीनन उत्तम (कम सक्रियता) तत्वों से संबंधित क्यों है।
89. यौगिकों में संकरण के प्रकार (एसपी, एसपी 2, एसपी 3) को इंगित करें: BeCl 2, SiCl 4। अणुओं की ज्यामितीय आकृतियाँ बनाइए।
90. अणुओं में बंधों की स्थानिक व्यवस्था बनाएं: बोरॉन हाइड्राइड और फॉस्फोरस (III) हाइड्राइड। अणुओं की ध्रुवता ज्ञात कीजिए।
अनुशासन में नियंत्रण कार्यों के लिए विधायी निर्देश " रसायन शास्त्र»पत्राचार पाठ्यक्रमों के गैर-रासायनिक विशिष्टताओं के छात्रों के लिए। भाग 1।
द्वारा संकलित: एसोसिएट प्रोफेसर, पीएच.डी. ओबुखोव वी.एम.
सहायक कोस्टारेवा ई.वी.
लेखन पत्र मुद्रण के लिए हस्ताक्षरित नंबर 1
आदेश संख्या। ईडी। एल
प्रारूप ६०/९० / १/१६। CONV. प्रिंट एल
आरआईएसओ जीआर 3750 . पर मुद्रित
ऑयल एंड गैस यूनिवर्सिटी पब्लिशिंग हाउस
राज्य शैक्षिक संस्थापेशेवर उच्च शिक्षा
"ट्युमेन स्टेट ऑयल एंड गैस यूनिवर्सिटी"
ऑयल एंड गैस यूनिवर्सिटी पब्लिशिंग हाउस का परिचालन मुद्रण विभाग
625000, जी. टूमेन, सेंट। वोलोडार्स्की, 38
