विषय
- परमाणु की संरचना
- रासायनिक संबंध मूल बातें
- रासायनिक बांड और वैद्युतीयऋणात्मकता
- वैद्युतीयऋणात्मकता मान और आवर्त सारणी
- आगे का काम: भूतल परमाणु
इलेक्ट्रोनगेटिविटी आणविक रसायन विज्ञान में एक अवधारणा है जो इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने की एक परमाणु क्षमता का वर्णन करती है। किसी दिए गए परमाणु विद्युतीयता का संख्यात्मक मूल्य जितना अधिक होता है, उतनी ही शक्तिशाली रूप से यह नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों को अपने सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाभिक के प्रोटॉन और (हाइड्रोजन को छोड़कर) न्यूट्रॉन की ओर खींचता है।
क्योंकि परमाणु अलगाव में मौजूद नहीं होते हैं और इसके बजाय अन्य परमाणुओं के साथ संयोजन करके आणविक यौगिकों का निर्माण करते हैं, इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा महत्वपूर्ण है क्योंकि यह परमाणुओं के बीच बांड की प्रकृति को निर्धारित करता है। इलेक्ट्रॉनों को साझा करने की एक प्रक्रिया के माध्यम से परमाणु अन्य परमाणुओं में शामिल हो जाते हैं, लेकिन इसे वास्तव में टग-ऑफ-युद्ध के गैर-रिज़ॉल्वबल गेम के रूप में अधिक देखा जा सकता है: परमाणु एक साथ बंधे रहते हैं, क्योंकि न तो परमाणु "जीतता है," अपने आवश्यक पारस्परिक आकर्षण अपने साझा इलेक्ट्रॉनों को उनके बीच कुछ अच्छी तरह से परिभाषित बिंदु के आसपास ज़ूम कर रहा है।
परमाणु की संरचना
परमाणुओं में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जो परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों के केंद्र या नाभिक का निर्माण करते हैं, जो नाभिक की तरह "ऑर्बिट" होते हैं, जैसे कि बहुत छोटे ग्रहों या धूमकेतु जो कि एक न्यूनतम सूर्य के चारों ओर गति करते हैं। एक प्रोटॉन 1.6 x 10 का धनात्मक आवेश वहन करता है-19 Coulombs, या C, जबकि एक इलेक्ट्रॉन एक ही परिमाण का ऋणात्मक आवेश वहन करता है। परमाणुओं में आमतौर पर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होती है, जो उन्हें विद्युत रूप से तटस्थ बनाती है। परमाणुओं में सामान्य रूप से प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या होती है।
एक विशेष प्रकार या परमाणु की विविधता, जिसे एक तत्व कहा जाता है, इसे उस प्रोटॉन की संख्या से परिभाषित किया जाता है, जिसे उस तत्व की परमाणु संख्या कहा जाता है।हाइड्रोजन, 1 की परमाणु संख्या के साथ, एक प्रोटॉन है; यूरेनियम, जिसमें 92 प्रोटॉन होते हैं, तत्वों की आवर्त सारणी पर संगत संख्या 92 है (एक संवादात्मक आवर्त सारणी के उदाहरण के लिए संसाधन देखें)।
जब एक परमाणु अपने प्रोटॉन की संख्या में परिवर्तन से गुजरता है, तो यह एक ही तत्व नहीं रह जाता है। जब एक परमाणु न्यूट्रॉन प्राप्त करता है या खो देता है, दूसरी ओर, यह एक ही तत्व रहता है, लेकिन एक है आइसोटोप मूल, सबसे रासायनिक रूप से स्थिर रूप में। जब कोई परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है या खो देता है, लेकिन अन्यथा वही रहता है, तो इसे ए कहा जाता है आयन.
इलेक्ट्रॉनों, इन सूक्ष्म व्यवस्थाओं के भौतिक किनारों पर होने के कारण, परमाणुओं के घटक होते हैं जो अन्य परमाणुओं के साथ बंधन में भाग लेते हैं।
रासायनिक संबंध मूल बातें
तथ्य यह है कि परमाणुओं के नाभिक को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, जबकि परमाणुओं पर चारों ओर ध्यान रखने वाले इलेक्ट्रॉनों को भौतिक रूप से चार्ज किया जाता है, जिस तरह से व्यक्तिगत परमाणुओं को एक दूसरे के साथ बातचीत करने का तरीका निर्धारित करता है। जब दो परमाणु एक साथ बहुत करीब होते हैं, तो वे एक दूसरे को बिना किसी तत्व के प्रतिनिधित्व करते हैं, क्योंकि उनके संबंधित इलेक्ट्रॉन पहले एक दूसरे से "मुठभेड़" करते हैं, और नकारात्मक चार्ज अन्य नकारात्मक चार्ज के खिलाफ धक्का देते हैं। उनके संबंधित नाभिक, जबकि उनके इलेक्ट्रॉनों के रूप में एक साथ करीब नहीं हैं, एक दूसरे को भी पीछे हटाते हैं। जब परमाणु अलग-अलग दूरी पर होते हैं, हालांकि, वे एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। (आयन, जैसा कि आप जल्द ही देखेंगे, एक अपवाद हैं; दो धनात्मक आवेशित आयन हमेशा एक दूसरे को पीछे हटाएंगे, और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन युग्मों के लिए डिट्टो।) इसका अर्थ है कि एक निश्चित संतुलन दूरी पर, आकर्षक और विकर्षक बल संतुलन और परमाणु। जब तक अन्य बलों द्वारा परेशान नहीं किया जाएगा तब तक इस दूरी पर बने रहेंगे।
एक परमाणु-परमाणु जोड़ी में संभावित ऊर्जा को नकारात्मक के रूप में परिभाषित किया जाता है यदि परमाणु एक दूसरे से आकर्षित होते हैं और सकारात्मक होते हैं यदि परमाणु एक दूसरे से दूर जाने के लिए स्वतंत्र होते हैं। संतुलन दूरी पर, परमाणु के बीच संभावित ऊर्जा अपने सबसे कम (यानी, सबसे नकारात्मक) मूल्य पर है। इसे प्रश्न में परमाणु की बंध ऊर्जा कहा जाता है।
रासायनिक बांड और वैद्युतीयऋणात्मकता
आणविक रसायन विज्ञान के परिदृश्य में कई प्रकार के परमाणु बांड काली मिर्च। वर्तमान उद्देश्यों के लिए सबसे महत्वपूर्ण आयनिक बंधन और सहसंयोजक बंधन हैं।
पिछले चर्चा के संदर्भ में अपने इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत के कारण मुख्य रूप से एक दूसरे को बंद करने के लिए प्रवृत्त परमाणुओं के बारे में। यह भी ध्यान दिया गया कि समान रूप से आवेशित आयन एक दूसरे को बिना किसी बात के पीछे हटा देते हैं। यदि आयनों की एक जोड़ी के विपरीत शुल्क होते हैं, हालांकि - अर्थात, यदि एक परमाणु ने +1 का प्रभार ग्रहण करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है, जबकि दूसरे ने -1 का प्रभार ग्रहण करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त किया है - तो दो परमाणु प्रत्येक के लिए बहुत दृढ़ता से आकर्षित होते हैं। अन्य। प्रत्येक परमाणु पर शुद्ध आवेश, जो भी उनके इलेक्ट्रॉनों पर पड़ने वाले विकर्षक प्रभाव को नष्ट कर देता है, और परमाणु बंध जाते हैं। क्योंकि ये बंधन आयनों के बीच होते हैं, इन्हें आयनिक बंधन कहा जाता है। टेबल नमक, सोडियम क्लोराइड (NaCl) से मिलकर और एक सकारात्मक चार्ज किए गए क्लोरीन परमाणु से एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए सोडियम एटम बॉन्डिंग के परिणामस्वरूप, एक विद्युत रूप से तटस्थ अणु बनाने के लिए, इस प्रकार के बंधन का अनुकरण करता है।
सहसंयोजक बांड एक ही सिद्धांत के परिणामस्वरूप होते हैं, लेकिन ये बंधन कुछ अधिक संतुलित प्रतिस्पर्धा बलों की उपस्थिति के कारण मजबूत नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, पानी (एच2ओ) के दो सहसंयोजक हाइड्रोजन-ऑक्सीजन बांड हैं। इन बंधों का कारण मुख्य रूप से यह है कि परमाणुओं की बाहरी इलेक्ट्रॉन कक्षाओं को निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों के साथ "भरना" चाहिए। यह संख्या तत्वों के बीच भिन्न होती है, और अन्य परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों को साझा करना एक तरीका है, इसे प्राप्त करने का एक तरीका भी जब इसका मतलब है कि मामूली प्रतिकारक प्रभावों पर काबू पाना। अणु जिनमें सहसंयोजक बंधन शामिल होते हैं, वे ध्रुवीय हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि भले ही उनका शुद्ध आवेश शून्य हो, अणु के अंश एक सकारात्मक आवेश को वहन करते हैं जो अन्यत्र ऋणात्मक आवेशों द्वारा संतुलित होता है।
वैद्युतीयऋणात्मकता मान और आवर्त सारणी
पॉलिंग स्केल का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि किसी दिए गए तत्व को इलेक्ट्रोनगेटिव कैसे किया जाता है। (यह पैमाना स्वर्गीय नोबेल पुरस्कार से सम्मानित वैज्ञानिक लाइनस पॉलिंग से अपना नाम लेता है।) उच्च मूल्य, एक परमाणु जितना अधिक उत्सुक होता है, वह खुद को ऐसे परिदृश्यों में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने के लिए होता है जो खुद को सहसंयोजक बंधन की संभावना के लिए उधार देते हैं।
इस पैमाने पर उच्चतम रैंकिंग वाला तत्व फ्लोरीन है, जिसे 4.0 का मान दिया जाता है। सबसे कम-रैंकिंग अपेक्षाकृत अस्पष्ट तत्व हैं सीज़ियम और फ्रैन्शियम, जो 0.7 पर जांचते हैं। "असमान," या ध्रुवीय, सहसंयोजक बंधन बड़े अंतर वाले तत्वों के बीच होते हैं; इन मामलों में, साझा इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे की तुलना में अधिक झूठ बोलते हैं। यदि एक तत्व के दो परमाणु एक दूसरे से बंधते हैं, जैसे कि O2 अणु, परमाणु स्पष्ट रूप से वैद्युतीयऋणात्मकता में बराबर होते हैं, और इलेक्ट्रॉन प्रत्येक नाभिक से समान रूप से दूर होते हैं। यह एक नॉनपावर बॉन्ड है।
आवर्त सारणी पर एक तत्व की स्थिति इसकी वैद्युतीयऋणात्मकता के बारे में सामान्य जानकारी प्रदान करती है। तत्वों की विद्युतीयता का मान बाएं से दाएं और नीचे से ऊपर तक बढ़ता है। शीर्ष दाएं के पास फ्लोरीन की स्थिति इसकी उच्च कीमत सुनिश्चित करती है।
आगे का काम: भूतल परमाणु
जैसा कि सामान्य रूप से परमाणु भौतिकी के साथ होता है, इलेक्ट्रॉनों और बंधनों के व्यवहार के बारे में बहुत कुछ ज्ञात होता है, जबकि प्रायोगिक रूप से स्थापित, बड़े पैमाने पर व्यक्तिगत उप-परमाणु कणों के स्तर पर सैद्धांतिक होता है। व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों क्या कर रहे हैं यह सत्यापित करने के लिए प्रयोग एक तकनीकी समस्या है, जैसा कि उन इलेक्ट्रॉनों वाले व्यक्तिगत परमाणुओं को अलग करना है। वैद्युतीयऋणात्मकता का परीक्षण करने के प्रयोगों में, मूल्यों को पारंपरिक रूप से कई व्यक्तिगत परमाणुओं के मूल्यों के औसत से, आवश्यकता से प्राप्त किया गया है।
2017 में, शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन की सतह पर व्यक्तिगत परमाणुओं की जांच करने और उनके इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों को मापने के लिए इलेक्ट्रॉनिक बल माइक्रोस्कोपी नामक तकनीक का उपयोग करने में सक्षम थे। उन्होंने ऑक्सीजन के साथ सिलिकॉन के बंधन व्यवहार का आकलन करके ऐसा किया जब दोनों तत्वों को अलग-अलग दूरी पर रखा गया था। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी भौतिकी में सुधार करती जा रही है, वैद्युतीयऋणात्मकता के बारे में मानवीय ज्ञान और अधिक बढ़ेगा।