निर्देश
सबसे सरल संतृप्त हाइड्रोकार्बन, मीथेन के अणु पर विचार करें। यह इस तरह दिखता है: CH4. अणु का स्थानिक मॉडल एक चतुष्फलक है। कार्बन परमाणु चार हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंध बनाता है जो लंबाई और बंधन ऊर्जा में बिल्कुल समान होते हैं। उनमें, उपरोक्त उदाहरण के अनुसार, 3 - पी इलेक्ट्रॉन और 1 एस - इलेक्ट्रॉन भाग लेते हैं, जिसकी कक्षीय कक्षा अन्य तीन इलेक्ट्रॉनों की कक्षाओं के बिल्कुल अनुरूप होने लगी थी, जिसके परिणामस्वरूप हुआ था। इस प्रकार के संकरण को sp ^ 3 संकरण कहते हैं। यह सभी परम में निहित है।
लेकिन असंतृप्त का सबसे सरल प्रतिनिधि एथिलीन है। इसका सूत्र इस प्रकार है: C2H4। इस पदार्थ के अणु में कार्बन में किस प्रकार का संकरण निहित है? नतीजतन, तीन ऑर्बिटल्स असममित "आठ" के रूप में बनते हैं जो एक विमान में एक दूसरे से 120 ^ 0 के कोण पर स्थित होते हैं। वे 1 - एस और 2 - पी इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाए गए थे। अंतिम 3 पी - इलेक्ट्रॉन ने अपने कक्षीय को नहीं बदला, अर्थात यह सही "आठ" के रूप में बना रहा। इस प्रकार के संकरण को sp ^ 2 संकरण कहते हैं।
अणु में बंध कैसे बनते हैं? प्रत्येक परमाणु के दो संकरित कक्षक दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ प्रवेश करते हैं। तीसरे संकरित कक्षक ने दूसरे के समान कक्षक के साथ एक कड़ी बनाई। क्या शेष P कक्षक हैं? वे अणु के तल के दोनों ओर एक दूसरे के प्रति "आकर्षित" होते हैं। कार्बन परमाणुओं के बीच एक बंधन बन गया है। यह एक "डबल" बॉन्ड वाला परमाणु है जिसमें एसपी ^ 2 निहित है।
और एसिटिलीन अणु में क्या होता है या? इसका सूत्र इस प्रकार है: C2H2। प्रत्येक कार्बन परमाणु में, केवल दो इलेक्ट्रॉन संकरण से गुजरते हैं: 1 - एस और 1 - पी। अन्य दो ने अणु के तल में और इसके दोनों ओर "नियमित आठ" अतिव्यापी "के रूप में अपनी कक्षा को बनाए रखा। इसलिए इस प्रकार के संकरण को sp - संकरण कहते हैं। यह ट्रिपल बॉन्ड वाले परमाणुओं में निहित है।
हर चीज़ शब्दकिसी विशेष भाषा में विद्यमान को कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है। अर्थ और व्याकरणिक कार्यों दोनों को परिभाषित करते समय यह महत्वपूर्ण है। शब्द... इसका जिक्र एक निश्चित प्रकार, आप इसे नियमों के अनुसार संशोधित कर सकते हैं, भले ही आप इससे पहले नहीं मिले हों। तत्व प्रकार शब्दलेक्सिकोलॉजी भाषा की संरचना से संबंधित है।
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निर्देश
उस शब्द का चयन करें जिसके प्रकार को आप परिभाषित करना चाहते हैं। भाषण के एक या दूसरे भाग से इसका संबंध अभी तक एक भूमिका नहीं निभाता है, साथ ही एक वाक्य में इसका रूप और कार्य भी करता है। यह बिल्कुल कोई भी शब्द हो सकता है। यदि यह असाइनमेंट में इंगित नहीं किया गया है, तो जो पहले आता है उसे लिख लें। निर्धारित करें कि यह किसी वस्तु, गुणवत्ता, क्रिया का नामकरण कर रहा है या नहीं। इस पैरामीटर के लिए, सभी शब्दमहत्वपूर्ण, सर्वनाम, अंक, सेवा और अंतःक्षेपण में विभाजित हैं। पहले को प्रकारसंज्ञा, विशेषण, क्रिया आदि को शामिल करें। वे वस्तुओं, गुणों और कार्यों के नाम निर्दिष्ट करते हैं। दूसरे प्रकार के शब्द जिनका नामकरण कार्य होता है, सर्वनाम है। हस्तक्षेप और सेवा प्रकारों में नाम देने की क्षमता अनुपस्थित है। ये शब्दों के अपेक्षाकृत छोटे समूह हैं, लेकिन ये सभी में हैं।
निर्धारित करें कि क्या दिया गया शब्द किसी अवधारणा को व्यक्त करने में सक्षम है। यह फ़ंक्शन के लिए उपलब्ध है शब्दएक महत्वपूर्ण प्रकार की इकाइयाँ, क्योंकि यह वे हैं जो किसी भी भाषा की वैचारिक श्रृंखला बनाती हैं। हालाँकि, कोई भी संख्या भी अवधारणाओं की श्रेणी से संबंधित है, और, तदनुसार, यह कार्य भी करती है। आधिकारिक शब्दों में भी है, लेकिन सर्वनाम और विशेषण नहीं हैं।
विचार करें कि शब्द कैसा होगा यदि यह एक वाक्य में प्रकट होता है। यह हो सकता है? यह महत्वपूर्ण प्रकार का कोई भी शब्द हो सकता है। लेकिन यह अवसर अंकों के लिए भी है, साथ ही अंकों के लिए भी। लेकिन सेवा शब्दएक सहायक भूमिका निभाते हैं, न तो विषय, न ही, न ही वाक्य के माध्यमिक सदस्य, वे नहीं हो सकते हैं, साथ ही अंतःक्षेपण भी।
सुविधा के लिए, आप छह पंक्तियों के चार स्तंभों की एक प्लेट बना सकते हैं। शीर्ष पंक्ति पर, शब्द प्रकार, शीर्षक, अवधारणा, और क्या मैं एक वाक्य सदस्य बन सकता हूं, के लिए उपयुक्त कॉलम नाम दें। पहले बाएँ कॉलम में शब्दों के प्रकार के नाम लिखिए, उनमें से पाँच हैं। निर्धारित करें कि किसी दिए गए शब्द के कौन से कार्य हैं और कौन से नहीं। प्लसस और उपयुक्त बक्सों में रखें। यदि सभी तीन स्तंभों में प्लस हैं, तो यह एक महत्वपूर्ण प्रकार है। सर्वनाम के पहले और तीसरे कॉलम में, दूसरे और तीसरे में प्लस होंगे। सेवा शब्दकेवल अवधारणा को व्यक्त कर सकते हैं, अर्थात उनके पास दूसरे कॉलम में एक प्लस है। तीनों स्तंभों में विपरीत अंतःक्षेपण माइनस होंगे।
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संकरण विभिन्न किस्मों और नस्लों के संकरण से प्राप्त संकर - पौधों या जानवरों को प्राप्त करने की प्रक्रिया है। लैटिन भाषा से हाइब्रिड (हिब्रिडा) शब्द का अनुवाद "क्रॉस" के रूप में किया गया है।
संकरण: प्राकृतिक और कृत्रिम
संकरण प्रक्रिया एक कोशिका में विभिन्न व्यक्तियों से विभिन्न कोशिकाओं की आनुवंशिक सामग्री के संयोजन पर आधारित होती है। अंतर-विशिष्ट और दूर के बीच भेद करता है, जिसमें विभिन्न जीनोम का संबंध होता है। प्रकृति में, प्राकृतिक संकरण हुआ है और हर समय मानव भागीदारी के बिना होता रहता है। यह एक प्रजाति के भीतर पार करने से था कि पौधे बदल गए और बेहतर हुए और जानवरों की नई किस्में और नस्लें दिखाई दीं। दृष्टिकोण से, डीएनए, न्यूक्लिक एसिड, परमाणु और अंतर-परमाणु स्तरों पर परिवर्तन का संकरण होता है।
अकादमिक रसायन विज्ञान में, संकरण को परमाणु कक्षाओं के पदार्थ के अणुओं में एक विशिष्ट बातचीत के रूप में समझा जाता है। लेकिन यह एक वास्तविक भौतिक प्रक्रिया नहीं है, बल्कि केवल एक काल्पनिक मॉडल, एक अवधारणा है।
फसल उत्पादन में संकर
1694 में, जर्मन वैज्ञानिक आर। कैमरियस ने कृत्रिम रूप से प्राप्त करने का प्रस्ताव रखा। और 1717 में, अंग्रेजी टी। फेयरचिडल ने पहली बार विभिन्न प्रकार के कार्नेशन्स को पार किया। आज, उच्च उपज या अनुकूलित प्राप्त करने के लिए पौधों का अंतःविशिष्ट संकरण किया जाता है, उदाहरण के लिए, ठंढ-प्रतिरोधी किस्में। रूपों और किस्मों का संकरण पौधों के प्रजनन के तरीकों में से एक है। इस प्रकार, कृषि फसलों की एक बड़ी संख्या में आधुनिक किस्मों का निर्माण किया गया है।
दूर के संकरण के साथ, जब विभिन्न प्रजातियों के प्रतिनिधियों को पार किया जाता है और विभिन्न जीनोमों को जोड़ा जाता है, तो परिणामी संकर ज्यादातर मामलों में संतान नहीं देते हैं या खराब गुणवत्ता वाले संकर पैदा नहीं करते हैं। यही कारण है कि हाइब्रिड खीरे के बीजों को बगीचे में पके हुए छोड़ने और हर बार एक विशेष स्टोर में उनके बीज खरीदने का कोई मतलब नहीं है।
जानवरों की अभिजाती
दुनिया में, प्राकृतिक संकरण, इंट्रास्पेसिफिक और दूर दोनों तरह से होता है। खच्चर को मनुष्य दो हजार वर्ष ईसा पूर्व से जानता था। और अब खच्चर और हिनी घर में अपेक्षाकृत सस्ते काम करने वाले जानवर के रूप में उपयोग किए जाते हैं। सच है, ऐसा संकरण प्रतिच्छेदन है, इसलिए पुरुष संकर अनिवार्य रूप से बाँझ पैदा होते हैं। दूसरी ओर, मादाएं बहुत कम ही संतान दे पाती हैं।
खच्चर घोड़ी और गधे का संकर है। एक घोड़े और एक गधे को पार करने से प्राप्त एक संकर को हिनी कहा जाता है। खच्चर विशेष रूप से पाले जाते हैं। वे एक हिनी से लम्बे और मजबूत होते हैं।
लेकिन एक भेड़िये के साथ एक घरेलू कुत्ते को पार करना शिकारियों के बीच एक बहुत ही सामान्य गतिविधि थी। फिर, परिणामी संतानों को आगे के चयन के अधीन किया गया, परिणामस्वरूप, कुत्तों की नई नस्लों का निर्माण किया गया। आज, पशु प्रजनन पशुधन उद्योग की सफलता का एक महत्वपूर्ण घटक है। दिए गए मापदंडों पर ध्यान देने के साथ, संकरण उद्देश्यपूर्ण ढंग से किया जाता है।
कार्बनिक रसायन विज्ञान की मूल अवधारणाएँ। कार्बन उन सभी तत्वों में सबसे अलग है, जिसके परमाणु एक दूसरे के साथ लंबी श्रृंखलाओं या चक्रों में बंध सकते हैं। यह वह गुण है जो कार्बन को लाखों यौगिक बनाने की अनुमति देता है, जिसका अध्ययन एक पूरे क्षेत्र - कार्बनिक रसायन विज्ञान के लिए समर्पित है।
अणुओं की संरचना का आधुनिक सिद्धांत बड़ी संख्या में कार्बनिक यौगिकों और इन यौगिकों के गुणों की उनकी रासायनिक संरचना पर निर्भरता दोनों की व्याख्या करता है। यह उत्कृष्ट रूसी वैज्ञानिक ए.एम. बटलरोव द्वारा विकसित रासायनिक संरचना के सिद्धांत के बुनियादी सिद्धांतों की भी पूरी तरह से पुष्टि करता है। (तथ्य नहीं क्या आवश्यक है)।
संकरण (रसायन विज्ञान) अणुओं में परमाणु कक्षाओं की एक विशिष्ट बातचीत है।
परमाणु (तत्व कहलाने वाले किसी भी सरलतम रसायन का सबसे छोटा संभव कण) नाभिक और इलेक्ट्रॉनों से बने होते हैं जो उनके चारों ओर घूमते हैं। इलेक्ट्रॉन बिल्कुल कणिका नहीं हैं, बल्कि तरंगें भी हैं, इसलिए वे परमाणुओं के नाभिक के चारों ओर एक प्रकार के बादल बनाते हैं (कुछ स्थान जिसमें इलेक्ट्रॉन "रहते हैं")। यदि एक इलेक्ट्रॉन का बादल दूसरे के बादल के साथ ओवरलैप करता है, तो संकरण हो सकता है - इलेक्ट्रॉन बादल गठबंधन करते हैं और दो इलेक्ट्रॉन एक सामान्य बादल में "निवास" करने लगते हैं। चूंकि ये इलेक्ट्रॉन अलग-अलग परमाणुओं से संबंधित होते हैं, इसलिए परमाणु बंध जाते हैं।
कक्षीय संकरण- अलग-अलग मिश्रण की अवधारणा, लेकिन ऊर्जा में करीब, किसी दिए गए परमाणु के ऑर्बिटल्स, समान संख्या में नए हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के उद्भव के साथ, ऊर्जा और आकार में समान। परमाणु कक्षकों का संकरण तब होता है जब परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन होता है। कक्षीय संकरण आणविक कक्षकों के आकार की व्याख्या करने में बहुत उपयोगी है और संयोजकता बंधन सिद्धांत का एक अभिन्न अंग है।
उच्च आणविक भार यौगिकों के रासायनिक परिवर्तन। पॉलिमर क्षरण प्रतिक्रियाएं। विनाश के प्रकार।
बहुलक प्रतिक्रियाएं तीन प्रकार की होती हैं:
- पोलीमराइजेशन (बहुलक-समान परिवर्तन) की डिग्री को बदले बिना प्रतिक्रियाएं;
- इसकी वृद्धि के लिए अग्रणी प्रतिक्रियाएं (संरचना, ब्लॉक और ग्राफ्ट कोपोलीमराइजेशन);
- पोलीमराइज़ेशन की डिग्री में कमी (बहुलक विनाश के दौरान श्रृंखला टूटना) के कारण प्रतिक्रियाएं।
दृश्य:
रासायनिक विनाश;
ऑक्सीडेटिव विनाश;
हेटरोचेन और कार्बन चेन पॉलिमर दोनों में ऑक्सीडेटिव विनाश देखा जाता है;
भौतिक प्रभावों के प्रभाव में विनाश
थर्मल विनाश
प्रकाश रासायनिक विनाश
रेडियोधर्मी विकिरण के प्रभाव में विनाश। आयनकारी विकिरण के प्रभाव में, पॉलिमर गहन रासायनिक और संरचनात्मक परिवर्तनों से गुजरते हैं, जिससे भौतिक-रासायनिक और भौतिक-यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है।
यांत्रिक रासायनिक विनाश
टिकट नंबर 5
1. कार्बनिक यौगिकों में परमाणु कक्षकों के संकरण के प्रकार। एसपी 3 -, एसपी 2 -, एसपी - संकरण।
परमाणु कक्षीयएक फ़ंक्शन है जो एक परमाणु के नाभिक के चारों ओर अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर एक इलेक्ट्रॉन बादल के घनत्व का वर्णन करता है।
संकरण प्रकार
सपा-संकरण
तब होता है जब एक s- और एक p-कक्षक मिश्रित होते हैं। दो समतुल्य sp-परमाणु कक्षक बनते हैं, जो 180 डिग्री के कोण पर रैखिक रूप से स्थित होते हैं और कार्बन परमाणु के नाभिक से अलग-अलग दिशाओं में निर्देशित होते हैं। दो शेष गैर-हाइब्रिड पी-ऑर्बिटल्स परस्पर लंबवत विमानों में स्थित हैं और π-बॉन्ड के निर्माण में भाग लेते हैं, या अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े में संलग्न होते हैं।
सपा 2 -संकरण
तब होता है जब एक s और दो p कक्षक मिश्रित होते हैं। एक ही तल में स्थित कुल्हाड़ियों के साथ तीन संकर कक्षक बनते हैं और 120 डिग्री के कोण पर त्रिभुज के शीर्षों की ओर निर्देशित होते हैं। गैर-संकर पी-परमाणु कक्षीय विमान के लंबवत है और, एक नियम के रूप में, -बंधों के निर्माण में भाग लेता है
एसपी 3-संकरण
यह तब होता है जब एक s- और तीन p-कक्षकों को मिलाया जाता है, जिससे समान आकार और ऊर्जा के चार sp3-संकर कक्षक बनते हैं। वे अन्य परमाणुओं के साथ चार -बंध बना सकते हैं या इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े से भरे जा सकते हैं।
Sp3-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स की कुल्हाड़ियों को एक नियमित टेट्राहेड्रोन के शीर्षों की ओर निर्देशित किया जाता है। उनके बीच चतुष्फलकीय कोण 109 ° 28 " है, जो सबसे कम इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण ऊर्जा से मेल खाता है। साथ ही, sp3-कक्षक अन्य परमाणुओं के साथ चार -बंध बना सकते हैं या इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े से भरे जा सकते हैं।
| सिंगल (σ) | डबल (σ + ) | ट्रिपल (σ + π + ) |
| - - - О एच - क्ल | सी = ओ सी = सी ओ = ओ | N≡N≡N |
संकरण
यदि एक परमाणु अन्य परमाणुओं से समान बंधों द्वारा बंधा होता है, लेकिन उनके निर्माण में विभिन्न प्रकार के कक्षक शामिल होते हैं, तो संकरण विधि का उपयोग किया जाता है।
उदाहरण:सीएच 4 अणु में एक नियमित टेट्राहेड्रोन का आकार होता है, जिसमें सभी 4 बांडों की लंबाई, ताकत समान होती है, और एक दूसरे से समान कोण पर होते हैं।
हालांकि, टेट्रावैलेंट कार्बन परमाणु में, इलेक्ट्रॉन तीन पी-ऑर्बिटल्स और एक एस-ऑर्बिटल में स्थित होते हैं। वे ऊर्जा, आकार में भिन्न हैं और अंतरिक्ष में अलग-अलग स्थित हैं।
स्पष्टीकरण के लिए, संकरण की अवधारणा का उपयोग किया जाता है:
चार परमाणु कक्षकों से, 4 नए बनते हैं,
हाइब्रिडऑर्बिटल्स, जो अंतरिक्ष में एक दूसरे से अधिकतम दूरी पर स्थित हैं। यह एक नियमित चतुष्फलक है, बंधों के बीच का कोण 109 ° 29´ है।
चूँकि एक s और तीन p-कोश चार बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं, इस प्रकार के संकरण को निरूपित किया जाता है सपा 3
संकरण में भाग लेने वाले कक्षकों की संख्या और प्रकार के आधार पर, निम्न प्रकार के संकरण को प्रतिष्ठित किया जाता है:
1) सपा-संकरण। एक s-कक्षीय और एक p- कक्षीय शामिल हैं। अणु में एक रैखिक संरचना होती है, बंधन कोण 180 0 होता है।
2) सपा 2 -संकरण। एक s-कक्षक और दो p-कक्षक शामिल हैं। अणु एक समतल में स्थित होता है (संकर कक्षकों के सिरों को एक समबाहु त्रिभुज के शीर्षों की ओर निर्देशित किया जाता है), आबंध कोण 120 0 होता है।
3) सपा 3 -संकरण। एक एस-ऑर्बिटल और तीन पी-ऑर्बिटल्स शामिल हैं। अणु में टेट्राहेड्रल आकार होता है, बंधन कोण 109.28 0 होता है।
संकरण के प्रकार का निर्धारण कैसे करें?
1. संकरण में सिग्मा बांड और व्यक्तिगत आयनिक जोड़े शामिल हैं।
2. भाग लेने वाले सिग्मा बांड ऑर्बिटल्स की कुल संख्या + इलेक्ट्रॉन जोड़े = हाइब्रिड ऑर्बिटल्स की संख्या और संकरण के प्रकार को निर्धारित करता है।
व्यायाम:फॉस्जीन अणु में कार्बन परमाणु के संकरण के प्रकार का निर्धारण।
ओ = सी - सीएल
1) कार्बन 2 सिंगल बॉन्ड (ये सिग्मा बॉन्ड हैं) और एक डबल बॉन्ड (सिग्मा + पाई) बनाता है। कार्बन के सभी 4 इलेक्ट्रॉन इन बॉन्ड के निर्माण में भाग लेते हैं।
2) इस प्रकार, तीन सिग्मा बांड संकरण में भाग लेंगे। यह सपा 2 - संकरण, अणु का रूप है समतल त्रिभुज। पाई-लिंक इस त्रिभुज के तल के लंबवत स्थित है।
संकरण- यह आणविक ऑर्बिटल्स के बीच बातचीत की घटना है, जो ऊर्जा के करीब हैं और कम ऊर्जा वाले हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के गठन के साथ सामान्य समरूपता तत्व हैं।
रासायनिक बंधन में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉन बादल अंतरिक्ष में एक दूसरे के साथ ओवरलैप करते हैं, अतिव्यापी क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों के पास कम ऊर्जा होती है और एक बंधन बनाते हैं, और इन परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन जितना मजबूत होता है
कभी-कभी परमाणुओं के बीच का बंधन गणना से अधिक मजबूत होता है। परमाणु कक्षक को एक आकार लेने के लिए माना जाता है जो इसे पड़ोसी परमाणु के कक्षीय के साथ अधिक पूरी तरह से ओवरलैप करने की अनुमति देता है। एक परमाणु कक्षक एक ही परमाणु की भिन्न सममिति वाले अन्य परमाणु कक्षकों के साथ संयोजन करके ही अपना आकार बदल सकता है। विभिन्न कक्षकों (s, p, d) के संयोजन के परिणामस्वरूप नए मध्यवर्ती परमाणु कक्षक प्रकट होते हैं, जिन्हें कहा जाता है हाइब्रिड .
विभिन्न परमाणु कक्षकों का आकार से अधिक औसत नए कक्षकों में पुनर्व्यवस्थापन कहलाती है संकरण .
हाइब्रिड ऑर्बिटल्स की संख्या मूल ऑर्बिटल्स की संख्या के बराबर होती है।तो, एस- और पी-ऑर्बिटल्स (एसपी-संकरण) के संयोजन के साथ, दो हाइब्रिड ऑर्बिटल्स दिखाई देते हैं, जो एक दूसरे से 180 ° के कोण पर उन्मुख होते हैं, चित्र 3, तालिका। 5 और 6.
(एस + पी) -ऑर्बिटल्स दो एसपी - ऑर्बिटल्स दो एसपी-हाइब्रिड
कक्षाओं
चित्र 3 - sp - संयोजकता कक्षकों का संकरण
तालिका 6 - संकर कक्षकों का निर्माण
तालिका 7 - V और VI आवर्त के कुछ अणुओं का बनना
हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित रासायनिक बंधन गैर-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी के साथ बंधन से अधिक मजबूत होता है, क्योंकि संकरण के दौरान अतिव्यापीकरण अधिक हद तक होता है। संकर कक्षक केवल s-बंध बनाते हैं.
समान ऊर्जा वाले कक्षक संकरण से गुजर सकते हैं।कम परमाणु आवेश वाले परमाणुओं के लिए, केवल s- और p-ऑर्बिटल्स संकरण के लिए उपयुक्त होते हैं। यह II - VI समूहों, टैब की दूसरी अवधि के तत्वों के लिए सबसे विशिष्ट है। 6 और 7.
ऊपर से नीचे तक के ग्रुप मेंपरमाणु की त्रिज्या में वृद्धि के साथ, सहसंयोजक बंध बनाने की क्षमता कमजोर हो जाती है, s - और p-इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जाओं में अंतर बढ़ जाता है, और उनके संकरण की संभावना कम हो जाती है।
बंधन निर्माण और उनके स्थानिक अभिविन्यास में शामिल इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स अणुओं के ज्यामितीय आकार को निर्धारित करते हैं।
रैखिक आणविक आकार. एक रैखिक आणविक आकार वाले यौगिक अतिव्यापी द्वारा बनते हैं:
1. दो एस-ऑर्बिटल्स (एस-एस बॉन्ड): 2, ना 2, के 2, आदि।
2. एस - और पी - ऑर्बिटल्स (एस - पी बॉन्ड): एचसी 1, एचबीआर, आदि।
3. दो पी - ऑर्बिटल्स (पी - पी बॉन्ड): एफ 2, सी 1 2, बीआर 2, आदि।
s - s s - p р - р
चित्र 4 - रैखिक अणु
अणुओं का रैखिक रूप भी हाइड्रोजन या हैलोजन परमाणुओं (BeH 2, BeG 2, ZnG 2) के साथ समूह II के कुछ तत्वों के परमाणुओं द्वारा बनता है। आइए BeCl2 अणुओं के बनने पर विचार करें। उत्तेजित अवस्था में बेरिलियम परमाणु में दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (2s l और 2p 1) होते हैं, इसलिए, sp-संकरण होता है, जिसमें दो sp-संकर कक्षाएँ बनती हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष 180 ° के कोण पर स्थित होती हैं (देखें कक्षीय संकरण)। जब बेरिलियम हलोजन के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो बेरिलियम परमाणु के दो एसपी-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स दो क्लोरीन परमाणुओं के पी-ऑर्बिटल्स के साथ ओवरलैप होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक रैखिक अणु होता है, अंजीर। 5.
चित्र 5 - रैखिक अणु BeCl 2
अणुओं का त्रिकोणीय आकार बोरॉन और एल्युमिनियम हैलाइड के निर्माण के दौरान होता है। एक उत्तेजित बॉट परमाणु में तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (2s 1 और 2p 2) होते हैं। जब रासायनिक बंधन बनते हैं, तो sp 2 संकरण होता है और तीन sp 2 - संकर कक्षाएँ बनती हैं, जो एक ही तल में होती हैं और एक दूसरे की ओर उन्मुख होती हैं। 120 ° का कोण, अंजीर। 6.
(एस + पी + पी) - तीन एसपी 2 - संकर
कक्षीय कक्षीय
चित्र 6 - sp 2 - संयोजकता कक्षकों का संकरण (a) तथा
त्रिकोणीय अणु l 3 (बी)
जब बोरॉन क्लोरीन के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो बोरॉन परमाणु के तीन एसपी 2-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स तीन क्लोरीन परमाणुओं के पी-ऑर्बिटल्स के साथ ओवरलैप होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक अणु एक सपाट त्रिकोण के आकार का होता है। l 3 अणु में आबंध कोण 120° होता है।
टेट्राहेड्रल अणु आकार हैलोजन, हाइड्रोजन के साथ मुख्य उपसमूह के समूह IV तत्वों के यौगिकों के लिए विशिष्ट। तो, एक उत्तेजित अवस्था में एक कार्बन परमाणु में चार अयुग्मित इलेक्ट्रॉन (2s 1 और 2p 3) होते हैं, इसलिए, sp-संकरण होता है, जिसमें चार संकर कक्षाएँ बनती हैं, जो एक दूसरे से 109.28 ° के कोण पर स्थित होती हैं, अंजीर। 7.
(एस + पी + पी + पी) - चार एसपी 3-हाइब्रिड
कक्षीय कक्षीय
चित्र 7 - sp 3 - संयोजकता कक्षकों का संकरण (a) तथा
चतुष्फलकीय अणु सीएच 4 (बी)
जब एक कार्बन परमाणु के चार एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स और चार हाइड्रोजन परमाणुओं के एस-ऑर्बिटल्स ओवरलैप होते हैं, तो टेट्राहेड्रल मीथेन अणु बनता है। बंधन कोण 109.28 ° है।
अणुओं की मानी गई ज्यामितीय आकृतियाँ (रैखिक, त्रिभुजाकार, चतुष्फलकीय) आदर्श होती हैं(गिलेस्पी नियम)।
उपरोक्त यौगिकों के विपरीत, मुख्य उपसमूहों के समूह V और VI के तत्वों के अणुओं में इलेक्ट्रॉनों के एकल जोड़े होते हैं, इसलिए आदर्श अणुओं की तुलना में बंधों के बीच के कोण छोटे हो जाते हैं।
अणुओं का पिरामिड आकार मुख्य उपसमूह के समूह V तत्वों के हाइड्रोजन यौगिकों के निर्माण के दौरान होता है। जब एक रासायनिक बंधन बनता है, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन परमाणु के साथ-साथ कार्बन परमाणु पर, एसपी 3-संकरण होता है और चार एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनते हैं, जो एक दूसरे के बारे में 109.28 के कोण पर उन्मुख होते हैं। . लेकिन कार्बन परमाणु के विपरीत नाइट्रोजन परमाणु में, न केवल एक-इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ संकरण में शामिल होती हैं(2पी 3), लेकिन दो-इलेक्ट्रॉन भी(2 एस 2)। इसलिए, चार एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में से तीन में प्रत्येक में एक इलेक्ट्रॉन (एक-इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल) होता है, ये ऑर्बिटल्स तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बॉन्ड बनाते हैं। इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी के साथ चौथा कक्षक एक बंधन के निर्माण में भाग नहीं लेता है। NH 3 अणु में पिरामिड का आकार होता है, अंजीर। आठ।
चित्र 8 - पिरामिड अमोनिया अणु
पिरामिड के शीर्ष पर एक नाइट्रोजन परमाणु होता है, और आधार के कोनों (त्रिकोण) पर हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। बंधन कोण 107.3 ° है। चतुष्फलकीय (109.28°) से कोण का विचलन चौथे sp 3 -संकर कक्षक में इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म और अन्य तीन कक्षकों में बंध युग्मों के बीच प्रतिकर्षण के कारण होता है, अर्थात्। एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी के साथ एन - एच बॉन्ड के अन्य तीन ऑर्बिटल्स को खुद से दूर दिशा में पीछे हटाता है, कोण को 107.3 ° तक कम करता है।
गिलेस्पी नियम के अनुसार: यदि केंद्रीय परमाणु तीसरे या बाद की अवधि के तत्वों से संबंधित है, और टर्मिनल परमाणु हैलोजन की तुलना में कम विद्युतीय तत्वों से संबंधित हैं, तो बांड का निर्माण शुद्ध पी - ऑर्बिटल्स और बांड के माध्यम से किया जाता है। कोण बन जाते हैं »90 °, इसलिए, हाइड्रोजन यौगिकों के अणुओं में नाइट्रोजन एनालॉग्स (P, As, Sb) कक्षीय संकरण के लिए नहीं देखा जाता है। उदाहरण के लिए, फॉस्फीन अणु (PH 3) के निर्माण में तीन अयुग्मित p-इलेक्ट्रॉन (3s 2 और 3p 3) शामिल होते हैं, जिनमें से इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स तीन परस्पर लंबवत दिशाओं में स्थित होते हैं, और तीन हाइड्रोजन परमाणुओं के s-इलेक्ट्रॉन होते हैं। बांड पी-ऑर्बिटल्स के तीन अक्षों के साथ स्थित हैं। परिणामी अणुओं, जैसे NH 3 अणुओं का एक पिरामिड आकार होता है, लेकिन NH 3 अणु के विपरीत, PH 3 अणु में बंधन कोण 93.3 ° होता है, और AsH 3 और SbH 3 यौगिकों में क्रमशः 91.8 और 91.3 ° होता है। अंजीर। 9 और टैब। 4.
चित्र 9 - अणु PH 3
इलेक्ट्रॉनों का अकेला जोड़ा एक गैर-बंधन s-कक्षक पर कब्जा कर लेगा।
अणुओं का कोणीय आकार मुख्य उपसमूह के समूह VI तत्वों के हाइड्रोजन यौगिक बनाते हैं। समूह V तत्वों के यौगिकों में बंधन निर्माण की मानी गई विशेषताएं भी समूह VI तत्वों के हाइड्रोजन यौगिकों की विशेषता हैं। तो, पानी के अणु में, ऑक्सीजन परमाणु, साथ ही नाइट्रोजन परमाणु, एसपी 3-संकरण अवस्था में है। चार एसपी 3-हाइब्रिड कक्षाओं में से, दो में प्रत्येक में एक इलेक्ट्रॉन होता है, ये कक्षा दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ बंधन बनाती हैं।
चार एसपी 3-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में से प्रत्येक में इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी होती है और एक बंधन के गठन में भाग नहीं लेते हैं।
2 अणु का कोणीय आकार होता है, बंधन कोण 104.5 ° होता है। चतुष्फलकीय कोण से कोण का विचलन इलेक्ट्रॉनों के दो एकाकी युग्मों से प्रतिकर्षण के कारण और भी अधिक सीमा तक होता है, चित्र। दस.
चित्र 10 - कोणीय जल अणु
अणुओं का कोणीय आकार H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, केवल in . है ऑक्सीजन के अनुरूप, जुड़े एच 2 ई में बांडों का निर्माण शुद्ध पी-ऑर्बिटल्स के माध्यम से किया जाता है(गिलेस्पी नियम), इसलिए बांड कोण »90 ° हैं। तो, अणुओं में H 2 S, H 2 Se, H 2 Te, वे क्रमशः 92 के बराबर हैं; 91; 89.5 डिग्री।
तालिका 8 - दूसरी अवधि के तत्वों के हाइड्रोजन यौगिकों के अणु
सपा-संकरण
एसपी-संकरण होता है, उदाहरण के लिए, बी, जेडएन, सीओ और एचजी (II) हलाइड्स के गठन के दौरान। संयोजकता अवस्था में, सभी धातु हैलाइडों में संगत ऊर्जा स्तर पर s और p-अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब एक अणु बनता है, तो एक s- और एक p-कक्षक 180° के कोण पर दो संकर sp-कक्षक बनाते हैं।
अंजीर। 3एसपी हाइब्रिड ऑर्बिटल्स
प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि सभी Be, Zn, Cd और Hg (II) हैलाइड रैखिक होते हैं और दोनों बंधों की लंबाई समान होती है।
सपा 2 -संकरण
एक एस-ऑर्बिटल और दो पी-ऑर्बिटल्स के संकरण के परिणामस्वरूप, तीन हाइब्रिड एसपी 2-ऑर्बिटल्स बनते हैं, जो एक ही विमान में एक दूसरे से 120 डिग्री के कोण पर स्थित होते हैं। यह, उदाहरण के लिए, BF 3 अणु का विन्यास है:
अंजीर। 4सपा 2 -संकरण
एसपी 3-संकरण
एसपी 3-संकरण कार्बन यौगिकों की विशेषता है। एक s-कक्षीय और तीन . के संकरण के परिणामस्वरूप
पी-ऑर्बिटल्स, चार हाइब्रिड एसपी 3-ऑर्बिटल्स बनते हैं, जो 109.5 ओ के ऑर्बिटल्स के बीच के कोण के साथ टेट्राहेड्रोन के कोने की ओर निर्देशित होते हैं। संकरण स्वयं को यौगिकों में अन्य परमाणुओं के साथ कार्बन परमाणु के बंधनों की पूर्ण समानता में प्रकट करता है, उदाहरण के लिए, सीएच 4, सीसीएल 4, सी (सीएच 3) 4, आदि में।
अंजीर। 5एसपी 3-संकरण
यदि सभी हाइब्रिड ऑर्बिटल्स एक ही परमाणु से बंधे हैं, तो बांड एक दूसरे से अलग नहीं हैं। अन्य मामलों में, मानक बांड कोणों से छोटे विचलन होते हैं। उदाहरण के लिए, H2O पानी के अणु में ऑक्सीजन sp 3-हाइब्रिड है, जो एक अनियमित टेट्राहेड्रोन के केंद्र में स्थित है, जिसके शीर्ष पर दो हाइड्रोजन परमाणु और इलेक्ट्रॉनों के दो एकाकी जोड़े "देखते हैं" (चित्र 2)। परमाणुओं के केंद्रों से देखने पर अणु का आकार कोणीय होता है। बांड कोण HOH 105 о है, जो 109 о के सैद्धांतिक मूल्य के काफी करीब है।
अंजीर। 6एसपी 3-अणुओं में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं का संकरण ए) एच 2 ओ और बी) एनसीएल 3.
यदि संकरण (ओ-एच बांडों का "संरेखण") नहीं होता है, तो एचओएच बांड कोण 90 डिग्री होगा, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु दो परस्पर लंबवत पी-ऑर्बिटल्स से जुड़े होंगे। इस मामले में, हमारी दुनिया शायद पूरी तरह से अलग दिखेगी।
संकरण सिद्धांत अमोनिया अणु की ज्यामिति की व्याख्या करता है। 2s और तीन 2p नाइट्रोजन ऑर्बिटल्स के संकरण के परिणामस्वरूप, चार हाइब्रिड एसपी 3 ऑर्बिटल्स बनते हैं। अणु का विन्यास एक विकृत टेट्राहेड्रोन है, जिसमें तीन संकर कक्षाएँ एक रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग लेती हैं, और चौथा इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के साथ नहीं होता है। N-H बंधों के बीच के कोण पिरामिड की तरह 90 ° के बराबर नहीं होते हैं, लेकिन वे टेट्राहेड्रोन के अनुरूप 109.5 ° के बराबर नहीं होते हैं।
अंजीर। 7एसपी 3 - अमोनिया अणु में संकरण
जब अमोनिया हाइड्रोजन आयन के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो दाता-स्वीकर्ता परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, एक अमोनियम आयन बनता है, जिसका विन्यास टेट्राहेड्रोन होता है।
संकरण भी कोणीय पानी के अणु में ओ - एच बांड के बीच के कोण में अंतर की व्याख्या करता है। 2s और तीन 2p ऑक्सीजन ऑर्बिटल्स के संकरण के परिणामस्वरूप, चार हाइब्रिड एसपी 3 ऑर्बिटल्स बनते हैं, जिनमें से केवल दो रासायनिक बंधन के निर्माण में शामिल होते हैं, जिससे टेट्राहेड्रोन के अनुरूप कोण का विरूपण होता है।
अंजीर। 8एसपी 3-पानी के अणु में संकरण
संकरण में न केवल s और p, बल्कि d और f ऑर्बिटल्स भी शामिल हो सकते हैं।
एसपी 3 डी 2-संकरण के साथ, 6 समकक्ष बादल बनते हैं। यह 4-, 4- जैसे यौगिकों में देखा जाता है। इस मामले में, अणु में एक अष्टफलक का विन्यास होता है।
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