एक रासायनिक बंधन को तोड़ने की ऊर्जा। रासायनिक बंध
टिकट नंबर 10।
1. एक रासायनिक बंधन की विशेषताएं - ऊर्जा, लंबाई, बहुलता, ध्रुवीयता।
रासायनिक बंध बनने का कारण है।
रासायनिक बंधन - स्थिर प्रणालियों (अणुओं, परिसरों, क्रिस्टल) के गठन के लिए अग्रणी परमाणुओं की बातचीत का एक सेट। यह तब उत्पन्न होता है, जब परमाणुओं के ई बादलों के अतिव्यापी होने के परिणामस्वरूप, सिस्टम की कुल ऊर्जा कम हो जाती है। शक्ति का माप बंधन ऊर्जा है, जो इस बंधन को तोड़ने के लिए आवश्यक कार्य से निर्धारित होता है।
रसायन के प्रकार। बांड: सहसंयोजक (ध्रुवीय, गैर-ध्रुवीय, विनिमय और दाता-स्वीकर्ता), आयनिक, हाइड्रोजन और धात्विक।
बंधन की लंबाई एक अणु में परमाणुओं के केंद्रों के बीच की दूरी है। बांड की ऊर्जा और लंबाई वितरण एल की प्रकृति पर निर्भर करती है। परमाणुओं के बीच घनत्व। ई घनत्व का वितरण रसायन के स्थानिक अभिविन्यास से प्रभावित होता है। सम्बन्ध। यदि 2-परमाणु अणु सदैव रैखिक हों, तो बहुपरमाणुक अणुओं की आकृतियाँ हो सकती हैं को अलग।
बंधित परमाणुओं के केंद्रों के माध्यम से खींची जा सकने वाली काल्पनिक रेखाओं के बीच के कोण को वैलेंस कोण कहा जाता है। घनत्व वितरण e भी a के आकार पर निर्भर करता है। और उनके ईओ। होमोएटोमिक एल में। घनत्व समान रूप से वितरित किया जाता है। विषम परमाणु में इसे उस दिशा में स्थानांतरित किया जाता है जो सिस्टम की ऊर्जा में कमी में योगदान देता है।
बंधन ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एकल परमाणुओं से अणु के निर्माण के दौरान निकलती है। बाध्यकारी ऊर्जा ΔHrev से भिन्न होती है। गठन की ऊष्मा वह ऊर्जा है जो सरल पदार्थों से अणुओं के निर्माण के दौरान जारी या अवशोषित होती है। इसलिए:
N2 + O2 → 2NO + 677.8 kJ/mol - ∆Harr।
एन + ओ → एनओ - 89.96 केजे / एमओएल - ई सेंट।
बांड बहुलता परमाणुओं के बीच बंधन में शामिल इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से निर्धारित होती है। रासायनिक बंधन इलेक्ट्रॉन बादलों के अतिव्यापन के कारण होता है। यदि यह ओवरलैप परमाणुओं के नाभिक को जोड़ने वाली रेखा के साथ होता है, तो ऐसे बंधन को σ-बॉन्ड कहा जाता है। यह s - s इलेक्ट्रॉनों, p - p इलेक्ट्रॉनों, s - p इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाया जा सकता है। एक इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा किए गए रासायनिक बंधन को एकल बंधन कहा जाता है।
यदि आबंध एक से अधिक इलेक्ट्रान युग्म से बनता है तो इसे गुणज कहते हैं।
एक मल्टीपल बॉन्ड तब बनता है जब केंद्रीय परमाणु के प्रत्येक बॉन्डेबल वैलेंस ऑर्बिटल के आसपास के परमाणु के किसी भी ऑर्बिटल के साथ ओवरलैप करने के लिए बहुत कम इलेक्ट्रॉन और बॉन्डिंग परमाणु होते हैं।
चूंकि पी-ऑर्बिटल्स अंतरिक्ष में कड़ाई से उन्मुख होते हैं, इसलिए वे केवल तभी ओवरलैप कर सकते हैं जब प्रत्येक परमाणु के पी-ऑर्बिटल्स आंतरिक परमाणु अक्ष के लंबवत एक दूसरे के समानांतर हों। इसका मतलब यह है कि एक से अधिक बंधन वाले अणुओं में बंधन के चारों ओर कोई घुमाव नहीं होता है।
यदि एक डायटोमिक अणु में एक तत्व के परमाणु होते हैं, जैसे अणु H2, N2, Cl2, आदि, तो इलेक्ट्रॉनों की एक सामान्य जोड़ी द्वारा गठित प्रत्येक इलेक्ट्रॉन बादल और एक सहसंयोजक बंधन को अंतरिक्ष में सममित रूप से वितरित किया जाता है। दोनों परमाणुओं के नाभिक। इस मामले में, सहसंयोजक बंधन को गैर-ध्रुवीय या होमोपोलर कहा जाता है। यदि एक डायटोमिक अणु में विभिन्न तत्वों के परमाणु होते हैं, तो सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल को परमाणुओं में से एक की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, ताकि चार्ज वितरण में एक विषमता हो। ऐसे मामलों में सहसंयोजक बंधन को ध्रुवीय या विषमध्रुवीय कहा जाता है।
किसी दिए गए तत्व के परमाणु की एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर खींचने की क्षमता का आकलन करने के लिए, सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता के मान का उपयोग किया जाता है। किसी परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता जितनी अधिक होती है, वह एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म को उतना ही अधिक आकर्षित करता है। दूसरे शब्दों में, जब विभिन्न तत्वों के दो परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन बनता है, तो सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल एक अधिक विद्युतीय परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, और अधिक हद तक, अंतःक्रियात्मक परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता भिन्न होती है। फ्लोरीन की वैद्युतीयऋणात्मकता के संबंध में कुछ तत्वों के परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता का मान, जिसे 4 के बराबर लिया जाता है।
आवधिक प्रणाली में तत्व की स्थिति के आधार पर वैद्युतीयऋणात्मकता स्वाभाविक रूप से बदलती है। प्रत्येक अवधि की शुरुआत में सबसे कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले तत्व होते हैं - विशिष्ट धातुएं, अवधि के अंत में (महान गैसों से पहले) - उच्चतम इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले तत्व, यानी विशिष्ट गैर-धातुएं।
एक ही उपसमूह के तत्वों के लिए, बढ़ते परमाणु प्रभार के साथ वैद्युतीयऋणात्मकता घट जाती है। इस प्रकार, एक तत्व जितना अधिक विशिष्ट होता है, उसकी वैद्युतीयऋणात्मकता उतनी ही कम होती है; एक गैर-धातु तत्व जितना अधिक विशिष्ट होता है, उसकी वैद्युतीयऋणात्मकता उतनी ही अधिक होती है।
रासायनिक बंध बनने का कारण है। अधिकांश रासायनिक तत्वों के परमाणु व्यक्तिगत रूप से मौजूद नहीं होते हैं, क्योंकि वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, जटिल कण (अणु, आयन और रेडिकल) बनाते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक बल परमाणुओं के बीच कार्य करते हैं, अर्थात विद्युत आवेशों की परस्पर क्रिया का बल, जिसके वाहक इलेक्ट्रॉन और परमाणुओं के नाभिक होते हैं। परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन के निर्माण में वैलेंस इलेक्ट्रॉन मुख्य भूमिका निभाते हैं।
परमाणुओं के बीच एक रासायनिक बंधन के गठन के कारणों को परमाणु की इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकृति में ही खोजा जा सकता है। वैद्युत आवेश वाले स्थानिक रूप से पृथक क्षेत्रों के परमाणुओं में उपस्थिति के कारण, विभिन्न परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन हो सकते हैं जो इन परमाणुओं को एक साथ पकड़ सकते हैं।
जब एक रासायनिक बंधन बनता है, तो अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन घनत्व का पुनर्वितरण होता है जो मूल रूप से विभिन्न परमाणुओं से संबंधित होता है। चूँकि बाहरी स्तर के इलेक्ट्रॉन नाभिक से सबसे कम दृढ़ता से बंधे होते हैं, यह ठीक यही इलेक्ट्रॉन हैं जो रासायनिक बंधन के निर्माण में मुख्य भूमिका निभाते हैं। किसी यौगिक में दिए गए परमाणु द्वारा बनने वाले रासायनिक बंधों की संख्या को संयोजकता कहते हैं। इस कारण से, बाहरी स्तर के इलेक्ट्रॉनों को संयोजी इलेक्ट्रॉन कहा जाता है।
2. एक रासायनिक बंधन के लक्षण - ऊर्जा, लंबाई, बहुलता, ध्रुवीयता।
बंधन ऊर्जा वह ऊर्जा है जो एकल परमाणुओं से अणु के निर्माण के दौरान निकलती है। बाध्यकारी ऊर्जा ΔHrev से भिन्न होती है। गठन की ऊष्मा वह ऊर्जा है जो सरल पदार्थों से अणुओं के निर्माण के दौरान जारी या अवशोषित होती है।(समान परमाणुओं वाले अणुओं में बंधन ऊर्जा ऊपर से नीचे समूहों में घटती है)
डायटोमिक अणुओं के लिए, बंधन ऊर्जा विपरीत संकेत के साथ ली गई पृथक्करण ऊर्जा के बराबर होती है: उदाहरण के लिए, F2 अणु में, F-F परमाणुओं के बीच बंधन ऊर्जा - 150.6 kJ / mol है। एक प्रकार के बंधन वाले बहुपरमाणुक अणुओं के लिए, उदाहरण के लिए, ABn अणुओं के लिए, औसत बंधन ऊर्जा परमाणुओं से एक यौगिक के गठन की कुल ऊर्जा के 1/n के बराबर होती है। तो, CH4 = -1661.1 kJ / mol के गठन की ऊर्जा।
यदि एक अणु में दो से अधिक विभिन्न परमाणु संयोग करते हैं, तो औसत बंधन ऊर्जा अणु की वियोजन ऊर्जा के मान के साथ मेल नहीं खाती है। यदि एक अणु में विभिन्न प्रकार के बंधन मौजूद हैं, तो उनमें से प्रत्येक को लगभग ई का एक निश्चित मान दिया जा सकता है। यह किसी को परमाणुओं से अणु के गठन की ऊर्जा का अनुमान लगाने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से पेंटेन अणु के गठन की ऊर्जा की गणना समीकरण द्वारा की जा सकती है:
ई = 4ईसी-सी + 12ईसी-एच।
बांड की लंबाई परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं के नाभिक के बीच की दूरी है। बांड की लंबाई का एक अनुमानित अनुमान परमाणु या आयनिक त्रिज्या पर आधारित हो सकता है, या आवोगाद्रो संख्या का उपयोग करके अणुओं के आकार का निर्धारण करने के परिणामों से हो सकता है। तो, पानी के प्रति एक अणु का आयतन: , o
परमाणुओं के बीच बंधन क्रम जितना अधिक होता है, उतना ही छोटा होता है।
बहुलता: एक बंधन की बहुलता परमाणुओं के बीच के बंधन में शामिल इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से निर्धारित होती है। रासायनिक बंधन इलेक्ट्रॉन बादलों के अतिव्यापन के कारण होता है। यदि यह ओवरलैप परमाणुओं के नाभिक को जोड़ने वाली रेखा के साथ होता है, तो ऐसे बंधन को σ-बॉन्ड कहा जाता है। यह s - s इलेक्ट्रॉनों, p - p इलेक्ट्रॉनों, s - p इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाया जा सकता है। एक इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा किए गए रासायनिक बंधन को एकल बंधन कहा जाता है।
यदि आबंध एक से अधिक इलेक्ट्रान युग्म से बनता है तो इसे गुणज कहते हैं।
एक मल्टीपल बॉन्ड तब बनता है जब केंद्रीय परमाणु के प्रत्येक बॉन्डेबल वैलेंस ऑर्बिटल के आसपास के परमाणु के किसी भी ऑर्बिटल के साथ ओवरलैप करने के लिए बहुत कम इलेक्ट्रॉन और बॉन्डिंग परमाणु होते हैं।
चूंकि पी-ऑर्बिटल्स अंतरिक्ष में कड़ाई से उन्मुख होते हैं, इसलिए वे केवल तभी ओवरलैप कर सकते हैं जब प्रत्येक परमाणु के पी-ऑर्बिटल्स आंतरिक परमाणु अक्ष के लंबवत एक दूसरे के समानांतर हों। इसका मतलब यह है कि एक से अधिक बंधन वाले अणुओं में बंधन के चारों ओर कोई घुमाव नहीं होता है।
ध्रुवीयता: यदि एक डायटोमिक अणु में एक तत्व के परमाणु होते हैं, जैसे कि अणु H2, N2, Cl2, आदि, तो इलेक्ट्रॉनों की एक सामान्य जोड़ी द्वारा गठित प्रत्येक इलेक्ट्रॉन बादल और एक सहसंयोजक बंधन को अंतरिक्ष में सममित रूप से वितरित किया जाता है। दोनों परमाणुओं के नाभिक के लिए। इस मामले में, सहसंयोजक बंधन को गैर-ध्रुवीय या होमोपोलर कहा जाता है। यदि एक डायटोमिक अणु में विभिन्न तत्वों के परमाणु होते हैं, तो सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल को परमाणुओं में से एक की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, ताकि चार्ज वितरण में एक विषमता हो। ऐसे मामलों में सहसंयोजक बंधन को ध्रुवीय या विषमध्रुवीय कहा जाता है।
किसी दिए गए तत्व के परमाणु की एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर खींचने की क्षमता का आकलन करने के लिए, सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता के मान का उपयोग किया जाता है। किसी परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता जितनी अधिक होती है, वह एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म को उतना ही अधिक आकर्षित करता है। दूसरे शब्दों में, जब विभिन्न तत्वों के दो परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन बनता है, तो सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल एक अधिक विद्युतीय परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, और अधिक हद तक, अंतःक्रियात्मक परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता भिन्न होती है।
एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के गठन के दौरान सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल का विस्थापन इस तथ्य की ओर जाता है कि औसत नकारात्मक विद्युत आवेश घनत्व अधिक विद्युतीय परमाणु के पास अधिक होता है और कम विद्युतीय परमाणु के पास कम होता है। नतीजतन, पहला परमाणु एक अतिरिक्त नकारात्मक प्राप्त करता है, और दूसरा - एक अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज; इन आवेशों को आमतौर पर अणु में परमाणुओं का प्रभावी आवेश कहा जाता है।
3. एक रासायनिक बंधन के गठन का कारण धातुओं और गैर-धातुओं के परमाणुओं की इच्छा है, अन्य परमाणुओं के साथ बातचीत के माध्यम से, एक अधिक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक संरचना प्राप्त करने के लिए, अक्रिय गैसों की संरचना के समान। तीन मुख्य प्रकार के बंधन हैं: सहसंयोजक ध्रुवीय, सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय और आयनिक।
एक सहसंयोजक बंधन को गैर-ध्रुवीय कहा जाता है यदि साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी समान रूप से दोनों परमाणुओं से संबंधित हो। एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन उन परमाणुओं के बीच होता है जिनकी वैद्युतीयऋणात्मकता समान होती है (समान अधातु के परमाणुओं के बीच), अर्थात। सरल पदार्थों में। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन, ब्रोमीन के अणुओं में बंधन सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय है।
एक सहसंयोजक बंधन को ध्रुवीय कहा जाता है यदि साझा इलेक्ट्रॉन युग्म किसी एक तत्व की ओर स्थानांतरित हो जाता है। एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन उन परमाणुओं के बीच होता है जिनकी वैद्युतीयऋणात्मकता भिन्न होती है, लेकिन बहुत अधिक नहीं, अर्थात गैर-धातुओं के परमाणुओं के बीच जटिल पदार्थों में। उदाहरण के लिए, पानी, हाइड्रोजन क्लोराइड, अमोनिया, सल्फ्यूरिक एसिड के अणुओं में बंधन सहसंयोजक ध्रुवीय है।
एक आयनिक बंधन आयनों के बीच एक बंधन है, जो विपरीत रूप से आवेशित आयनों के आकर्षण के कारण होता है। विशिष्ट धातुओं (पहले और दूसरे समूहों के मुख्य उपसमूह) के परमाणुओं और विशिष्ट गैर-धातुओं (सातवें समूह और ऑक्सीजन के मुख्य उपसमूह) के परमाणुओं के बीच एक आयनिक बंधन होता है।
4. रासायनिक संतुलन। निरंतर संतुलन। संतुलन सांद्रता की गणना।
रासायनिक संतुलन एक रासायनिक प्रणाली की एक स्थिति है जिसमें एक या अधिक रासायनिक प्रतिक्रियाएं उत्क्रमणीय रूप से आगे बढ़ती हैं, और आगे-पीछे प्रतिक्रियाओं की प्रत्येक जोड़ी में दरें एक दूसरे के बराबर होती हैं। रासायनिक संतुलन में एक प्रणाली के लिए, अभिकर्मकों की सांद्रता, तापमान और सिस्टम के अन्य पैरामीटर समय के साथ नहीं बदलते हैं।
ए2 + बी2 ⇄ 2एबी
संतुलन की स्थिति में, आगे और विपरीत प्रतिक्रियाओं की दर बराबर हो जाती है।
संतुलन स्थिरांक - एक मान जो किसी रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक संतुलन की स्थिति में प्रारंभिक सामग्रियों और उत्पादों के बीच के अनुपात को निर्धारित करता है। प्रतिक्रिया के संतुलन स्थिरांक को जानने के बाद, प्रतिक्रियात्मक मिश्रण की संतुलन संरचना, उत्पादों की सीमित उपज की गणना करना और प्रतिक्रिया की दिशा निर्धारित करना संभव है।
संतुलन स्थिरांक व्यक्त करने के तरीके:
आदर्श गैसों के मिश्रण में एक अभिक्रिया के लिए, संतुलन स्थिरांक को घटकों के संतुलन आंशिक दबावों के रूप में सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:
जहां νi रससमीकरणमितीय गुणांक है (इसे प्रारंभिक पदार्थों के लिए ऋणात्मक, उत्पादों के लिए धनात्मक माना जाता है)। केपी कुल दबाव पर निर्भर नहीं करता है, पदार्थों की प्रारंभिक मात्रा पर, या जिन प्रतिक्रिया प्रतिभागियों को शुरुआती लोगों के रूप में लिया गया था, लेकिन तापमान पर निर्भर करता है।
उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के लिए:
2CO + O2 = 2CO2
संतुलन स्थिरांक की गणना समीकरण से की जा सकती है:
.jpg){kind=small}
यदि प्रतिक्रिया एक आदर्श समाधान में आगे बढ़ती है और घटकों की एकाग्रता को मोलरिटी सीआई के संदर्भ में व्यक्त किया जाता है, तो संतुलन स्थिरांक रूप लेता है:
वास्तविक गैसों के मिश्रण में या वास्तविक समाधान में प्रतिक्रियाओं के लिए, क्रमशः आंशिक दबाव और एकाग्रता के बजाय फगसिटी फाई और गतिविधि एआई का उपयोग किया जाता है:
कुछ मामलों में (अभिव्यक्ति के तरीके के आधार पर), संतुलन स्थिरांक न केवल तापमान का, बल्कि दबाव का भी एक कार्य हो सकता है। इसलिए, आदर्श गैसों के मिश्रण में एक प्रतिक्रिया के लिए, एक घटक के आंशिक दबाव को डाल्टन के नियम के अनुसार कुल दबाव और घटक के मोल अंश () के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है, तो यह दिखाना आसान है:
.jpg){kind=small}
जहां Δn अभिक्रिया के दौरान पदार्थों के मोलों की संख्या में परिवर्तन है। यह देखा जा सकता है कि Kx दबाव पर निर्भर करता है। यदि प्रतिक्रिया उत्पादों के मोल्स की संख्या प्रारंभिक सामग्री (Δn = 0) के मोल्स की संख्या के बराबर है, तो Kp = Kx।
उस कार्य के बराबर है जो अणु को दो भागों (परमाणु, परमाणुओं के समूह) में विभाजित करने और उन्हें एक दूसरे से अनंत दूरी पर हटाने के लिए खर्च किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि ई। एक्स माना जाता है। साथ। मीथेन अणु में एच 3 सी-एच, तो ऐसे कण मिथाइल समूह सीएच 3 और हाइड्रोजन परमाणु एच हैं, यदि ई। एक्स माना जाता है। साथ। हाइड्रोजन अणु में H-H ऐसे कण हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। भूतपूर्व। साथ। - बंधन ऊर्जा का एक विशेष मामला (बॉन्ड ऊर्जा देखें) , आमतौर पर व्यक्त किया गया केजे / एमओएल(किलो कैलोरी/मोल); रासायनिक बंधन बनाने वाले कणों के आधार पर (रासायनिक बंधन देखें), उनके बीच बातचीत की प्रकृति (सहसंयोजक बंधन, हाइड्रोजन बंधन) और अन्य प्रकार के रासायनिक बांड), बॉन्ड बहुलता (उदाहरण के लिए, डबल, ट्रिपल बॉन्ड) E. x। साथ। 8-10 से 1000 तक का मान है केजे / एमओएल।दो (या अधिक) समान बंध वाले अणु के लिए, E. x. साथ। प्रत्येक बंधन (बंधन तोड़ने वाली ऊर्जा) और औसत बंधन ऊर्जा बंधन तोड़ने वाली ऊर्जा के औसत मूल्य के बराबर होती है। तो, पानी के अणु में HO-H बंधन को तोड़ने की ऊर्जा, यानी प्रतिक्रिया H2O = HO + H का ऊष्मीय प्रभाव 495 है केजे / एमओएलहाइड्रॉक्सिल समूह में एच-ओ बंधन तोड़ने वाली ऊर्जा - 435 केजे / एमओएलऔसत ई। एक्स। साथ। 465 के बराबर केजे / एमओएल।विभंजन ऊर्जा के परिमाण और औसत E. x के बीच का अंतर। साथ। इस तथ्य के कारण कि एक अणु के आंशिक पृथक्करण (एक बंधन को तोड़ना) के दौरान, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और अणु में शेष परमाणुओं की सापेक्ष स्थिति बदल जाती है, जिसके परिणामस्वरूप उनकी अंतःक्रियात्मक ऊर्जा बदल जाती है। ई। एक्स का मूल्य। साथ। अणु की प्रारंभिक ऊर्जा पर निर्भर करता है, इस तथ्य को कभी-कभी E. x की निर्भरता के रूप में संदर्भित किया जाता है। साथ। तापमान से। आमतौर पर ई। एक्स। साथ। ऐसे मामलों के लिए विचार किया जाता है जब अणु मानक अवस्था में होते हैं (मानक अवस्थाएँ देखें) या 0 K पर। यह E. ch के ये मान हैं। साथ। आमतौर पर संदर्भ पुस्तकों में सूचीबद्ध। भूतपूर्व। साथ। - एक महत्वपूर्ण विशेषता जो प्रतिक्रियात्मकता को निर्धारित करती है (प्रतिक्रियाशीलता देखें) पदार्थ और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मोडायनामिक और गतिज गणनाओं में उपयोग किया जाता है (रासायनिक प्रतिक्रियाएं देखें)। भूतपूर्व। साथ। अप्रत्यक्ष रूप से कैलोरीमेट्रिक माप से निर्धारित किया जा सकता है (थर्मोकैमिस्ट्री देखें) , गणना द्वारा (क्वांटम रसायन विज्ञान देखें) , साथ ही मास स्पेक्ट्रोस्कोपी (मास स्पेक्ट्रोस्कोपी देखें) और स्पेक्ट्रल विश्लेषण (स्पेक्ट्रल विश्लेषण देखें) का उपयोग करना।
पुस्तकों में "रासायनिक बंधन ऊर्जा"
17. रासायनिक बंधन की लंबाई
रसायन विज्ञान पुस्तक से लेखक डेनिना तातियाना17. रासायनिक बंधन की लंबाई रासायनिक तत्वों के बीच की दूरी रासायनिक बंधन की लंबाई है - रसायन शास्त्र में ज्ञात मात्रा। यह परस्पर क्रिया करने वाले रसायनों के आकर्षण और प्रतिकर्षण के बलों के अनुपात से निर्धारित होता है
03. ऊर्जा, बल, संवेग, गतिज ऊर्जा, कैलोरी ...
निकायों के यांत्रिकी पुस्तक से लेखक डेनिना तातियाना03. ऊर्जा, बल, संवेग, गतिज ऊर्जा, कैलोरी ... भौतिकी में, "ऊर्जा", "बल", "संवेग" और "गतिज ऊर्जा" की अवधारणाओं के उपयोग से जुड़े काफी भ्रम हैं। मुझे कहना होगा तुरंत ही, इस तथ्य के बावजूद कि ये चार अवधारणाएँ भौतिकी में मौजूद हैं
गांगेय ऊर्जा - विचार की ऊर्जा
गोल्डन एंजल्स किताब से लेखक क्लिमकेविच स्वेतलाना टिटोव्नागांगेय ऊर्जा - विचार ऊर्जा 543 = गांगेय ऊर्जा विचार ऊर्जा है = "संख्यात्मक कोड"। Book 2. Kryon Hierarchy 09/06/2011 I AM What I AM! I AM Manas! अभिवादन, व्लादिका! आज मुझे क्या जानने की आवश्यकता है? प्रिय स्वेतलाना! तुम मेरे चतुर हो! आप कितने अच्छे हैं
और ऊर्जा ब्रह्मांडीय ऊर्जा (कुंडलिनी) है
एन्जिल्स पुस्तक से लेखक क्लिमकेविच स्वेतलाना टिटोव्नाऔर ऊर्जा - ब्रह्मांडीय ऊर्जा (कुंडलिनी) 617 = केवल अच्छाई, बुराई से मिलना और उससे संक्रमित न होना, बुराई को हरा देना = विश्वास खो देना, व्यक्ति प्रेम करने की क्षमता खो देता है = "संख्यात्मक कोड"। पुस्तक 2. Kryon पदानुक्रम 04/11/14 मैं वह हूँ जो मैं हूँ! मैं स्वर्गीय पिता हूँ! मैं अनंत काल हूँ! स्वेतलाना, तुम
चुंबकीय ऊर्जा - नए समय की ऊर्जा (Kryon)
क्रियॉन की किताब से। मैंने आपको चुना है। नाम बा हल के माध्यम से चैनलिंग लेखक क्रियॉन नाम बा हालचुंबकीय ऊर्जा - एक नए समय की ऊर्जा (KRYON) मेरे प्रिय मित्र, आप दीप्तिमान सर्वोच्च प्रकाश हैं, जिन्होंने एक बार मानव शरीर में एक प्रेत वास्तविकता में डुबकी लगाने के लिए जीवन का अनुभव प्राप्त करने का निर्णय लिया, जो वास्तव में नहीं है मौजूद हैं। मैं, क्रियॉन, आपका स्वागत करता हूं
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I AM इटरनिटी किताब से। निर्माता के साथ साहित्यिक बातचीत (संग्रह) लेखक क्लिमकेविच स्वेतलाना टिटोव्नादेवदूत - सार्वभौम ऊर्जा - जीवन ऊर्जा 958 = ऐसी बहुत सी चीजें हैं जो आंखों से नहीं देखी जा सकतीं, उन्हें आत्मा से देखा जाना चाहिए - यही कठिनाई है = "संख्यात्मक कोड"। पुस्तक 2। क्रियॉन पदानुक्रम और वह जिसमें कारण का प्रकाश जलता है, वह दुनिया में बुरे कर्म नहीं करेगा। लिवी टाइटस (380 ईसा पूर्व)
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1923-1928 की लाल सेना के दस्तावेजों और सामग्रियों में सुधार पुस्तक से। [पुस्तक 2] लेखक सैन्य विज्ञान लेखकों की टीम -नंबर 175 लाल सेना के रासायनिक प्रशिक्षण निरीक्षक वी.एन. की रिपोर्ट। बताशेव को लाल सेना के मुख्य निदेशालय के प्रमुख एस.एस. कामेनेव रासायनिक सैनिकों और रासायनिक सेवा निकायों के युद्धकाल और शांतिकाल संख्या 049015 / ss5 मई 1927 Sov के पुनर्गठन पर। गुप्त रासायनिक तैयारी का निरीक्षण इसे आवश्यक मानता है
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द न्यूएस्ट बुक ऑफ फैक्ट्स किताब से। वॉल्यूम 3 [भौतिकी, रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी। इतिहास और पुरातत्व। विविध] लेखक कोंद्रशोव अनातोली पावलोविचक्या अधिक है: एक यूरेनियम नाभिक के क्षय के दौरान जारी ऊर्जा, या एक मच्छर द्वारा एक पंख के झटके में खर्च की गई ऊर्जा? एक यूरेनियम नाभिक के क्षय के दौरान जारी ऊर्जा लगभग 10 खरब जूल है, और एक मच्छर द्वारा एक पंख के स्ट्रोक के लिए खर्च की गई ऊर्जा है
बंधन ऊर्जा
टीएसबीरासायनिक बंधन ऊर्जा
लेखक की पुस्तक ग्रेट सोवियत इनसाइक्लोपीडिया (EN) से टीएसबीतृतीय। टीवी और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क को जोड़ने की प्रक्रिया और टीवी और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क के ऑपरेटर के टीवी और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क के साथ उनकी बातचीत, जो एक महत्वपूर्ण स्थान रखती है
संचार सेवाओं के प्रावधान के नियमों पर पुस्तक टिप्पणी से लेखक सुखरेवा नतालिया व्लादिमीरोवानातृतीय। टेलीविज़न और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क को जोड़ने की प्रक्रिया और टेलीविज़न और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क के ऑपरेटर के टेलीविज़न और रेडियो प्रसारण संचार नेटवर्क के साथ उनकी बातचीत, जो एक महत्वपूर्ण स्थिति में है, पैराग्राफ 14 पर टिप्पणी करें। रजिस्टर स्थापित रूप में बनाए रखा गया है सूचना और संचार मंत्रालय द्वारा।
यौन ऊर्जा पैसे की ऊर्जा है
किताब से मनी लव्स मी। आपकी बहुतायत का सीधा रास्ता! लेखक तिखोनोवा - ऐयिना स्नेज़ानायौन ऊर्जा धन की ऊर्जा है शक्ति एक कामोत्तेजक है। सेक्स शक्ति के बराबर है। माइकल हचिंसन मनोवैज्ञानिक कार्ल जंग ने पुरुषों और महिलाओं के लिए एक मनोवैज्ञानिक मॉडल का आविष्कार किया, जिसे उन्होंने एनिमा और एनीमस कहा। उन्होंने स्वीकार किया कि हर आदमी के अंदर एक आंतरिक शक्ति होती है
रासायनिक बांड की मुख्य विशेषताएं
बॉन्ड एनर्जी एक रासायनिक बंधन को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा है।एक बंधन को तोड़ने और बनाने की ऊर्जा परिमाण में बराबर लेकिन संकेत में विपरीत होती है। रासायनिक बंधन ऊर्जा जितनी अधिक होगी, अणु उतना ही अधिक स्थिर होगा। बाध्यकारी ऊर्जा को आमतौर पर kJ/mol में मापा जाता है।
एक ही प्रकार के बंधों वाले बहुपरमाणुक यौगिकों के लिए, इसका औसत मान बंध ऊर्जा के रूप में लिया जाता है, जिसकी गणना बंधों की संख्या से परमाणुओं से यौगिक के निर्माण की ऊर्जा को विभाजित करके की जाती है। तो, 432.1 kJ / mol H-H बॉन्ड को तोड़ने पर खर्च किया जाता है, और 1648 kJ / ∙ mol एक मीथेन CH 4 अणु में चार बॉन्ड तोड़ने पर खर्च किया जाता है, और इस मामले में E C-H \u003d 1648: 4 \u003d 412 केजे / एमओएल।
बंधन की लंबाई एक अणु में परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं के नाभिक के बीच की दूरी है।यह इलेक्ट्रॉन के गोले के आकार और उनके ओवरलैप की डिग्री पर निर्भर करता है।
बॉन्ड पोलरिटी एक अणु में परमाणुओं के बीच विद्युत आवेश का वितरण है।
यदि बांड के निर्माण में शामिल परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता समान है, तो बंधन गैर-ध्रुवीय होगा, और विभिन्न वैद्युतीयऋणात्मकता के मामले में - ध्रुवीय। एक ध्रुवीय बंधन का चरम मामला, जब साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी अधिक विद्युतीय तत्व के प्रति लगभग पूरी तरह से पक्षपाती होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक आयनिक बंधन होता है।
उदाहरण के लिए: H-H गैर-ध्रुवीय है, H-Cl ध्रुवीय है और Na + –Cl - आयनिक है।
व्यक्तिगत बंधों की ध्रुवीयता और समग्र रूप से अणु की ध्रुवीयता के बीच अंतर करना आवश्यक है।
अणु ध्रुवीयता अणु के सभी बंधों के द्विध्रुव आघूर्णों का सदिश योग है।
उदाहरण के लिए:
1) रैखिक CO 2 अणु (O=C=O) गैर-ध्रुवीय है - ध्रुवीय C=O बांड के द्विध्रुव क्षण एक दूसरे को क्षतिपूर्ति करते हैं।
2) पानी का अणु ध्रुवीय होता है- दो ओ-एच बांड के द्विध्रुवीय क्षण एक दूसरे को क्षतिपूर्ति नहीं करते हैं।
अणुओं की स्थानिक संरचनाइलेक्ट्रॉन बादलों के अंतरिक्ष में आकार और स्थान द्वारा निर्धारित।
बॉन्ड ऑर्डर दो परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधनों की संख्या है।
उदाहरण के लिए, एच 2, ओ 2 और एन 2 अणुओं में बंधन क्रम क्रमशः 1, 2 और 3 है, क्योंकि इन मामलों में बंधन इलेक्ट्रॉन बादलों के एक, दो और तीन जोड़े के ओवरलैप के कारण बनता है।
4.1। सहसंयोजक बंधन एक आम इलेक्ट्रॉन जोड़ी के माध्यम से दो परमाणुओं के बीच एक बंधन है।
रासायनिक बंधों की संख्या तत्वों की वैलेंसियों द्वारा निर्धारित की जाती है।
किसी तत्व की संयोजकता आबंधों के निर्माण में भाग लेने वाले कक्षकों की संख्या है।
सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन - यह बंधन समान वैद्युतीयऋणात्मकता वाले परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन युग्मों के बनने के कारण होता है। उदाहरण के लिए, एच 2, ओ 2, एन 2, सीएल 2, आदि।
एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन परमाणुओं के बीच विभिन्न वैद्युतीयऋणात्मकता के बीच एक बंधन है।
उदाहरण के लिए, एचसीएल, एच2एस, पीएच3, आदि।
एक सहसंयोजक बंधन में निम्नलिखित गुण होते हैं:
1) संतृप्ति- एक परमाणु की वह क्षमता है कि वह उतने ही बंधन बना सकता है, जितने कि उसकी संयोजकताएँ हैं।
2) अभिविन्यास- इलेक्ट्रॉन बादल उस दिशा में ओवरलैप करते हैं जो अधिकतम ओवरलैप घनत्व प्रदान करता है।
4.2। एक आयनिक बंधन विपरीत आवेशित आयनों के बीच एक बंधन है।
यह एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन का एक चरम मामला है और तब होता है जब परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में बड़ा अंतर होता है। आयनिक बंधन में दिशात्मकता और संतृप्ति नहीं होती है।
ऑक्सीकरण अवस्था एक यौगिक में एक परमाणु का सशर्त आवेश है, जो इस धारणा पर आधारित है कि बांड पूरी तरह से आयनित हैं।
शिक्षकों के लिए व्याख्यान
एक रासायनिक बंधन (बाद में एक बंधन के रूप में संदर्भित) को दो या दो से अधिक परमाणुओं की बातचीत के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक रासायनिक रूप से स्थिर पॉलीऐटोमिक माइक्रोसिस्टम (अणु, क्रिस्टल, जटिल, आदि) बनता है।
आबंधन का सिद्धांत आधुनिक रसायन विज्ञान में एक केंद्रीय स्थान रखता है, क्योंकि रसायन विज्ञान की शुरुआत वहीं से होती है जहां एक पृथक परमाणु समाप्त होता है और एक अणु शुरू होता है। संक्षेप में, पदार्थों के सभी गुण उनमें बंधों की ख़ासियत के कारण होते हैं। एक रासायनिक बंधन और परमाणुओं के बीच अन्य प्रकार की बातचीत के बीच मुख्य अंतर यह है कि इसका गठन प्रारंभिक परमाणुओं की तुलना में एक अणु में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति में बदलाव से निर्धारित होता है।
संचार सिद्धांत को कई सवालों के जवाब देने चाहिए। अणु क्यों बनते हैं? कुछ परमाणु परस्पर क्रिया क्यों करते हैं और अन्य नहीं करते? परमाणु निश्चित अनुपात में क्यों जुड़ते हैं? अंतरिक्ष में परमाणु एक निश्चित तरीके से क्यों व्यवस्थित होते हैं? और अंत में, बंधन ऊर्जा, इसकी लंबाई और अन्य मात्रात्मक विशेषताओं की गणना करना आवश्यक है। प्रयोगात्मक डेटा के सैद्धांतिक विचारों के पत्राचार को एक सिद्धांत की सच्चाई के लिए एक मानदंड के रूप में माना जाना चाहिए।
रिश्ते का वर्णन करने की दो मुख्य विधियाँ हैं जो आपको पूछे गए सवालों के जवाब देने की अनुमति देती हैं। ये वैलेंस बॉन्ड (BC) और आणविक ऑर्बिटल्स (MO) की विधियाँ हैं। पहला अधिक स्पष्ट और सरल है। दूसरा अधिक सख्त और सार्वभौमिक है। अधिक स्पष्टता के कारणों के लिए, यहां वीएस पद्धति पर ध्यान केंद्रित किया जाएगा।
क्वांटम यांत्रिकी सबसे सामान्य कानूनों के आधार पर संचार का वर्णन करना संभव बनाती है। हालाँकि पाँच प्रकार के बंधन (सहसंयोजक, आयनिक, धात्विक, हाइड्रोजन और अंतर-आणविक बंधन) हैं, बंधन प्रकृति में एक है, और इसके प्रकारों के बीच के अंतर सापेक्ष हैं। संचार का सार कूलम्ब की बातचीत में है, विरोधों की एकता में - आकर्षण और प्रतिकर्षण। संचार के प्रकारों में विभाजन और इसके विवरण के तरीकों में अंतर संचार की विविधता के बजाय विज्ञान के विकास के वर्तमान चरण में इसके बारे में ज्ञान की कमी को इंगित करता है।
यह व्याख्यान रासायनिक बंधन ऊर्जा, एक सहसंयोजक बंधन के क्वांटम मैकेनिकल मॉडल, सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए विनिमय और दाता-स्वीकर्ता तंत्र, परमाणुओं की उत्तेजना, बंधन बहुलता, परमाणु कक्षाओं के संकरण, इलेक्ट्रोनगेटिविटी जैसे विषयों से संबंधित सामग्री को कवर करेगा। एक सहसंयोजक बंधन के तत्व और ध्रुवता, आणविक कक्षा की विधि की अवधारणा, क्रिस्टल में रासायनिक बंधन।
रासायनिक बंधन ऊर्जा
कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत के अनुसार, एक अणु की आंतरिक ऊर्जा, उसके घटक परमाणुओं की आंतरिक ऊर्जाओं के योग की तुलना में घटनी चाहिए। एक अणु की आंतरिक ऊर्जा में प्रत्येक नाभिक के साथ प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की परस्पर क्रिया ऊर्जा का योग शामिल होता है, प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक दूसरे इलेक्ट्रॉन के साथ, प्रत्येक नाभिक एक दूसरे नाभिक के साथ। आकर्षण को विकर्षण पर हावी होना चाहिए।
बंधन की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता वह ऊर्जा है जो इसकी ताकत निर्धारित करती है। बॉन्ड स्ट्रेंथ का माप इसे तोड़ने पर खर्च की गई ऊर्जा की मात्रा (बॉन्ड डिसोसिएशन एनर्जी) और वह मान हो सकता है, जो सभी बॉन्ड्स पर अभिव्यक्त होने पर प्राथमिक परमाणुओं से एक अणु के निर्माण की ऊर्जा देता है। बंधन तोड़ने वाली ऊर्जा हमेशा सकारात्मक होती है। बंधन गठन ऊर्जा परिमाण में समान है, लेकिन एक नकारात्मक संकेत है।
एक डायटोमिक अणु के लिए, बाध्यकारी ऊर्जा संख्यात्मक रूप से अणु के परमाणुओं में पृथक्करण की ऊर्जा और परमाणुओं से अणु के गठन की ऊर्जा के बराबर होती है। उदाहरण के लिए, एचबीआर अणु में बाध्यकारी ऊर्जा एच + बीआर = एचबीआर प्रक्रिया में जारी ऊर्जा की मात्रा के बराबर होती है। जाहिर है, HBr की बाध्यकारी ऊर्जा गैसीय आणविक हाइड्रोजन और तरल ब्रोमीन से HBr के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा से अधिक है:
1 / 2H 2 (g।) + 1 / 2Br 2 (l।) \u003d HBr (g।),
1/2 mol Br 2 की वाष्पीकरण ऊर्जा के मान और 1/2 mol H 2 और 1/2 mol Br 2 के अपघटन ऊर्जा के मूल्यों को मुक्त परमाणुओं में।
हाइड्रोजन अणु के उदाहरण पर वैलेंस बॉन्ड की विधि द्वारा सहसंयोजक बंधन का क्वांटम-मैकेनिकल मॉडल
1927 में, जर्मन भौतिकविदों डब्ल्यू. हेटलर और एफ. लंदन द्वारा हाइड्रोजन अणु के लिए श्रोडिंगर समीकरण को हल किया गया था। संचार समस्याओं को हल करने के लिए क्वांटम यांत्रिकी को लागू करने का यह पहला सफल प्रयास था। उनके काम ने वैलेंस बांड, या वैलेंस स्कीम (वीएस) की पद्धति की नींव रखी।
हाइड्रोजन परमाणुओं के नाभिक के बीच की दूरी पर परमाणुओं (छवि 1, ए) और सिस्टम की ऊर्जा (छवि 1, बी) के बीच बातचीत की ताकतों की निर्भरता के रूप में गणना परिणामों को रेखांकन के रूप में दर्शाया जा सकता है। हाइड्रोजन परमाणुओं में से एक के नाभिक को निर्देशांक के मूल में रखा जाएगा, और दूसरे के नाभिक को एब्सिस्सा अक्ष के साथ पहले हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक के करीब लाया जाएगा। यदि इलेक्ट्रॉन स्पिन समानांतर हैं, तो आकर्षण बल (चित्र 1, ए, वक्र I देखें) और प्रतिकारक बल (वक्र II) बढ़ेंगे। इन बलों के परिणामी को वक्र III द्वारा दर्शाया गया है। सबसे पहले, आकर्षक बल प्रबल होते हैं, फिर प्रतिकारक। जब नाभिकों के बीच की दूरी r 0 = 0.074 एनएम के बराबर हो जाती है, तो आकर्षक बल प्रतिकारक बल द्वारा संतुलित होता है। बलों का संतुलन प्रणाली की न्यूनतम ऊर्जा (चित्र 1बी, वक्र IV देखें) और, परिणामस्वरूप, सबसे स्थिर स्थिति से मेल खाता है। "संभावित कुएं" की गहराई पूर्ण शून्य पर H2 अणु में बाध्यकारी ऊर्जा E0H-H का प्रतिनिधित्व करती है। यह 458 kJ/mol है। हालांकि, वास्तविक तापमान पर, बंधन तोड़ने के लिए थोड़ी कम ऊर्जा EH-H की आवश्यकता होती है, जो 298 K (25 °C) पर 435 kJ/mol है। H2 अणु में इन ऊर्जाओं के बीच का अंतर हाइड्रोजन परमाणुओं के कंपन की ऊर्जा है (E col = E0 H–H – E H–H = 458 – 435 = 23 kJ/mol)।
चावल। 1. परमाणुओं की अंतःक्रियात्मक शक्तियों की निर्भरता (ए) और सिस्टम की ऊर्जा (बी)
एच 2 अणु में परमाणुओं के नाभिक के बीच की दूरी पर
जब समानांतर स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन वाले दो हाइड्रोजन परमाणु एक-दूसरे के पास आते हैं, तो सिस्टम की ऊर्जा लगातार बढ़ती है (चित्र 1बी, वक्र वी देखें) और कोई बंधन नहीं बनता है।
इस प्रकार, क्वांटम यांत्रिक गणना ने संबंध की मात्रात्मक व्याख्या दी। यदि इलेक्ट्रॉनों के जोड़े में विपरीत चक्रण होते हैं, तो इलेक्ट्रॉन दोनों नाभिकों के क्षेत्र में गति करते हैं। इलेक्ट्रॉन बादल के उच्च घनत्व वाला क्षेत्र नाभिक के बीच दिखाई देता है - एक अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज जो सकारात्मक रूप से आवेशित नाभिक को एक साथ खींचता है। क्वांटम मैकेनिकल गणना से, वीएस पद्धति के आधार वाले प्रावधान निम्नलिखित हैं:
1. कनेक्शन का कारण नाभिक और इलेक्ट्रॉनों की इलेक्ट्रोस्टैटिक बातचीत है।
2. बंधन एक इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा एंटीपैरेलल स्पिन के साथ बनता है।
3. आबंध संतृप्ति इलेक्ट्रॉन युग्मों के बनने के कारण होती है।
4. बंधन शक्ति इलेक्ट्रॉन क्लाउड ओवरलैप की डिग्री के समानुपाती होती है।
5. अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन बादलों के ओवरलैप के कारण कनेक्शन की दिशात्मकता है।
वीएस विधि द्वारा सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए विनिमय तंत्र। सहसंयोजक बंधन की दिशा और संतृप्ति
वीएस पद्धति की सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाओं में से एक वैधता है। वी.एस. विधि में संयोजकता का संख्यात्मक मान उन सहसंयोजक बंधों की संख्या से निर्धारित होता है जो एक परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ बनाता है।
एंटीपैरल समानांतर स्पिन के साथ इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी द्वारा एक बंधन के गठन का तंत्र, जो एच 2 अणु के लिए माने जाने वाले बंधन के गठन से पहले विभिन्न परमाणुओं से संबंधित था, को विनिमय तंत्र कहा जाता है। यदि केवल विनिमय तंत्र को ध्यान में रखा जाए, तो एक परमाणु की वैधता उसके अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है।
एच 2 से अधिक जटिल अणुओं के लिए, गणना सिद्धांत अपरिवर्तित रहते हैं। एक बंधन के गठन से विपरीत स्पिन वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी की बातचीत होती है, लेकिन एक ही संकेत के तरंग कार्यों के साथ, जो अभिव्यक्त होते हैं। इसका परिणाम ओवरलैपिंग इलेक्ट्रॉन बादलों और नाभिक के संकुचन के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन घनत्व में वृद्धि है। उदाहरणों पर विचार करें।
फ्लोरीन अणु F 2 में, बॉन्ड फ्लोरीन परमाणुओं के 2p ऑर्बिटल्स द्वारा बनता है:
समरूपता अक्ष की दिशा में इलेक्ट्रॉन बादल का उच्चतम घनत्व 2p कक्षीय के पास है। यदि फ्लोरीन परमाणुओं के अयुग्मित इलेक्ट्रॉन 2p x ऑर्बिटल्स में हैं, तो बंधन x अक्ष (चित्र 2) की दिशा में किया जाता है। 2p y - और 2p z -ऑर्बिटल्स पर असाझा इलेक्ट्रॉन जोड़े हैं जो बांड के निर्माण में भाग नहीं लेते हैं (चित्र 2 में छायांकित)। आगे हम ऐसे कक्षकों का चित्रण नहीं करेंगे।
चावल। 2. F 2 अणु का निर्माण
हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु में, एचएफ बंधन हाइड्रोजन परमाणु के 1s कक्षीय और फ्लोरीन परमाणु के 2p x कक्षीय द्वारा बनता है:
इस अणु में बंधन की दिशा फ्लोरीन परमाणु (चित्र 3) के 2px कक्षीय के उन्मुखीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है। ओवरलैप समरूपता के एक्स अक्ष की दिशा में होता है। ओवरलैपिंग का कोई अन्य प्रकार ऊर्जावान रूप से कम अनुकूल है।
चावल। 3. एचएफ अणु का निर्माण
अधिक जटिल d- और f-ऑर्बिटल्स भी उनके समरूपता अक्षों के साथ अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व की दिशाओं की विशेषता है।
इस प्रकार, दिशात्मकता एक सहसंयोजक बंधन के मुख्य गुणों में से एक है।
बांड की दिशात्मकता हाइड्रोजन सल्फाइड एच 2 एस अणु के उदाहरण से अच्छी तरह से सचित्र है:
चूंकि सल्फर परमाणु के वैलेंस 3p ऑर्बिटल्स की समरूपता अक्ष परस्पर लंबवत हैं, इसलिए यह उम्मीद की जानी चाहिए कि H2S अणु में 90° (चित्र 4) के S-H बॉन्ड के बीच कोण के साथ एक कोने वाली संरचना होनी चाहिए। वास्तव में, कोण परिकलित कोण के करीब है और 92° के बराबर है।
चावल। 4. H2S अणु का निर्माण
जाहिर है, सहसंयोजक बंधनों की संख्या बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से अधिक नहीं हो सकती है। हालाँकि, एक सहसंयोजक बंधन की संपत्ति के रूप में संतृप्ति का अर्थ यह भी है कि यदि किसी परमाणु में एक निश्चित संख्या में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं, तो उन सभी को सहसंयोजक बंधों के निर्माण में भाग लेना चाहिए।
इस संपत्ति को कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत द्वारा समझाया गया है। प्रत्येक अतिरिक्त बंधन के बनने से अतिरिक्त ऊर्जा मुक्त होती है। इसलिए, सभी वैलेंस संभावनाएं पूरी तरह से महसूस की जाती हैं।
दरअसल, एच 2 एस अणु स्थिर है, न कि एचएस, जहां एक अचेतन बंधन है (एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन को एक बिंदु द्वारा निरूपित किया जाता है)। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों वाले कणों को मुक्त कण कहा जाता है। वे अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और संतृप्त बंध वाले यौगिक बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।
परमाणु उत्तेजना
आइए आवधिक प्रणाली की दूसरी और तीसरी अवधि के कुछ तत्वों के विनिमय तंत्र के अनुसार वैधता की संभावनाओं पर विचार करें।
बाहरी क्वांटम स्तर पर बेरिलियम परमाणु में दो युग्मित 2s इलेक्ट्रॉन होते हैं। कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, इसलिए बेरिलियम की संयोजकता शून्य होनी चाहिए। हालांकि, यौगिकों में यह द्विसंयोजक है। इसे परमाणु के उत्तेजन द्वारा समझाया जा सकता है, जिसमें दो 2s इलेक्ट्रॉनों में से एक का 2p उपस्तर में संक्रमण होता है:
इस मामले में, 2p और 2s उपस्तरों की ऊर्जाओं के बीच के अंतर के अनुरूप उत्तेजना ऊर्जा E* खर्च होती है।
जब बोरॉन परमाणु उत्तेजित होता है, तो इसकी संयोजकता 1 से 3 तक बढ़ जाती है:
और कार्बन परमाणु पर - 2 से 4 तक:
पहली नज़र में ऐसा लग सकता है कि उत्तेजना कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत का खंडन करती है। हालांकि, उत्तेजना के परिणामस्वरूप नए, अतिरिक्त बंधन उत्पन्न होते हैं, जिसके कारण ऊर्जा जारी होती है। यदि यह अतिरिक्त ऊर्जा उत्तेजना पर खर्च की गई ऊर्जा से अधिक है, तो कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत अंततः संतुष्ट हो जाता है। उदाहरण के लिए, CH4 मीथेन अणु में औसत C-H बंध ऊर्जा 413 kJ/mol है। उत्तेजन पर व्यय की गई ऊर्जा E* = 402 kJ/mol है। दो अतिरिक्त बंधों के बनने के कारण ऊर्जा लाभ होगा:
डी ई \u003d ई अतिरिक्त प्रकाश - ई * \u003d 2 413 - 402 \u003d 424 केजे / मोल।
यदि कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत का सम्मान नहीं किया जाता है, अर्थात ई एडम।< Е*, то возбуждение не происходит. Так, энергетически невыгодным оказывается возбуждение атомов элементов 2-го периода за счет перехода электронов со второго на третий квантовый уровень.
उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन केवल इसी कारण से द्विसंयोजक है। हालाँकि, ऑक्सीजन के इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग - सल्फर - में बड़ी वैलेंस क्षमता होती है, क्योंकि तीसरे क्वांटम स्तर पर एक 3d सबलेवल होता है, और 3s-, 3p- और 3d-सबलेवल के बीच ऊर्जा अंतर दूसरे और के बीच की तुलना में अतुलनीय रूप से कम होता है। ऑक्सीजन परमाणु का तीसरा क्वांटम स्तर:
इसी कारण से, तीसरी अवधि के तत्व - फॉस्फोरस और क्लोरीन - दूसरी अवधि में उनके इलेक्ट्रॉनिक समकक्षों - नाइट्रोजन और फ्लोरीन के विपरीत परिवर्तनीय वैलेंस प्रदर्शित करते हैं। संबंधित उपस्तर के लिए उत्तेजना तीसरी और बाद की अवधि के समूह VIIIa के तत्वों के रासायनिक यौगिकों के गठन की व्याख्या कर सकती है। हीलियम और नियॉन (पहली और दूसरी अवधि) में, जिनके पास एक पूर्ण बाह्य क्वांटम स्तर है, कोई रासायनिक यौगिक नहीं पाया गया है, और केवल वे वास्तव में अक्रिय गैसें हैं।
सहसंयोजक बंधन गठन के दाता-स्वीकर्ता तंत्र
प्रतिसमांतर स्पिन वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी जो एक बंधन बनाती है, न केवल एक विनिमय तंत्र द्वारा दोनों परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी से प्राप्त की जा सकती है, बल्कि एक अन्य तंत्र द्वारा भी प्राप्त की जा सकती है, जिसे दाता-स्वीकर्ता तंत्र कहा जाता है: एक परमाणु (दाता) एक असाझा प्रदान करता है बांड बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी, और अन्य (स्वीकर्ता) - एक खाली क्वांटम सेल:
दोनों तंत्रों का परिणाम समान है। अक्सर, बंधन गठन को दोनों तंत्रों द्वारा समझाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एचएफ अणु न केवल गैस चरण में परमाणुओं से विनिमय तंत्र द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है (चित्र 3 देखें), लेकिन दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा एच + और एफ आयनों से एक जलीय घोल में भी प्राप्त किया जा सकता है। :
बिना किसी संदेह के, विभिन्न तंत्रों द्वारा निर्मित अणु अप्रभेद्य हैं; कनेक्शन बिल्कुल बराबर हैं। इसलिए, एक विशेष प्रकार के बंधन के रूप में दाता-स्वीकारकर्ता की बातचीत को अलग नहीं करना अधिक सही है, लेकिन इसे सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए केवल एक विशेष तंत्र के रूप में माना जाता है।
जब वे दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार बंधन गठन के तंत्र पर जोर देना चाहते हैं, तो इसे दाता से स्वीकर्ता (डी) के तीर द्वारा संरचनात्मक सूत्रों में दर्शाया गया है।
® लेकिन)। अन्य मामलों में, इस तरह के बंधन को अलग नहीं किया जाता है और एक डैश द्वारा इंगित किया जाता है, जैसा कि विनिमय तंत्र के मामले में होता है: डी-ए।प्रतिक्रिया द्वारा गठित अमोनियम आयन में बांड: NH 3 + H + \u003d NH 4 +,
निम्न प्रकार से व्यक्त किया जाता है:
संरचनात्मक सूत्र NH 4 + के रूप में दर्शाया जा सकता है
.
अंकन का दूसरा रूप बेहतर है, क्योंकि यह सभी चार बंधों की प्रायोगिक रूप से स्थापित तुल्यता को दर्शाता है।
दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा एक रासायनिक बंधन का निर्माण परमाणुओं की वैलेंस क्षमताओं का विस्तार करता है: वैलेंसी न केवल अप्रकाशित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है, बल्कि बॉन्ड के निर्माण में शामिल अनछुए इलेक्ट्रॉन जोड़े और खाली क्वांटम कोशिकाओं की संख्या से भी निर्धारित होती है। . अतः उपरोक्त उदाहरण में नाइट्रोजन की संयोजकता चार है।
वीएस विधि द्वारा जटिल यौगिकों में बंधन का वर्णन करने के लिए दाता-स्वीकर्ता तंत्र का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।
संचार बहुलता। रेतपी बांड
दो परमाणुओं के बीच बंधन न केवल एक, बल्कि कई इलेक्ट्रॉन जोड़े द्वारा भी किया जा सकता है। यह इन इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या है जो वीएस विधि में बहुलता को निर्धारित करती है - एक सहसंयोजक बंधन के गुणों में से एक। उदाहरण के लिए, ईथेन अणु सी 2 एच 6 में, कार्बन परमाणुओं के बीच बंधन एकल (एकल) है, एथिलीन अणु सी 2 एच 4 में यह डबल है, और एसिटिलीन अणु सी 2 एच 2 में यह ट्रिपल है। इन अणुओं के कुछ गुण तालिका में दिए गए हैं। एक।
तालिका एक
इसकी बहुलता के आधार पर C परमाणुओं के बीच बंधन मापदंडों में परिवर्तन
जैसे-जैसे बॉन्ड बहुलता बढ़ती है, उम्मीद के मुताबिक इसकी लंबाई घटती जाती है। बंधन की बहुलता अलग-अलग बढ़ती है, यानी, एक पूर्णांक संख्या से, इसलिए, यदि सभी बंधन समान होते हैं, तो ऊर्जा भी कई गुना बढ़ जाती है। हालाँकि, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 1, बाध्यकारी ऊर्जा बहुलता की तुलना में कम तीव्रता से बढ़ती है। इसलिए, कनेक्शन असमान हैं। इसे ज्यामितीय तरीकों में अंतर से समझाया जा सकता है जिसमें ऑर्बिटल्स ओवरलैप होते हैं। आइए इन अंतरों पर विचार करें।
परमाणुओं के नाभिक से गुजरने वाली धुरी के साथ इलेक्ट्रॉन बादलों के अतिव्यापन से बनने वाले बंधन को कहा जाता है
एस-बांड।यदि बंधन में एक एस-ऑर्बिटल शामिल है, तो ही
एस -कनेक्शन (चित्र 5, ए, बी, सी)। यहीं से इसे इसका नाम मिला, क्योंकि ग्रीक अक्षर s लैटिन s का पर्याय है।बांड निर्माण में पी-ऑर्बिटल्स (चित्र 5, बी, डी, ई) और डी-ऑर्बिटल्स (छवि 5, सी, ई, एफ) की भागीदारी के साथ, एस-टाइप ओवरलैप उच्चतम घनत्व की दिशा में होता है। इलेक्ट्रॉन बादलों का, जो सबसे ऊर्जावान रूप से अनुकूल है। इसलिए, जब कोई कनेक्शन बनता है, तो यह विधि हमेशा पहले लागू होती है। इसलिए, यदि बंधन एकल है, तो यह होना ही चाहिए
एस -कनेक्शन, यदि एकाधिक हैं, तो कनेक्शन में से एक निश्चित हैएस-बांड।
चावल। 5. एस-बॉन्ड के उदाहरण
हालाँकि, ज्यामितीय विचारों से यह स्पष्ट है कि दो परमाणुओं के बीच केवल एक ही हो सकता है।
एस -कनेक्शन। एकाधिक बंधनों में, दूसरे और तीसरे बंधन को अतिव्यापी इलेक्ट्रॉन बादलों के एक अलग ज्यामितीय तरीके से बनाया जाना चाहिए।परमाणुओं के नाभिक से गुजरने वाले अक्ष के दोनों ओर इलेक्ट्रॉन बादलों के अतिव्यापन से बनने वाले बंधन को कहा जाता है
पी-बॉन्ड। उदाहरण पी -कनेक्शन अंजीर में दिखाए गए हैं। 6. इस तरह के ओवरलैप के अनुसार ऊर्जावान रूप से कम अनुकूल हैएस -प्रकार। यह कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले इलेक्ट्रॉन बादलों के परिधीय भागों द्वारा किया जाता है। कनेक्शन की बहुलता में वृद्धि का अर्थ है गठनपी बंधन जिनमें ऊर्जा कम होती हैएस -संचार। बहुलता में वृद्धि की तुलना में बाध्यकारी ऊर्जा में गैर-रैखिक वृद्धि का यही कारण है।
चावल। 6. पी-बॉन्ड के उदाहरण
एन 2 अणु में बांड के गठन पर विचार करें। जैसा कि ज्ञात है, आणविक नाइट्रोजन रासायनिक रूप से बहुत निष्क्रिय है। इसका कारण एक बहुत मजबूत NєN ट्रिपल बॉन्ड का बनना है:
अतिव्यापी इलेक्ट्रॉन बादलों की योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 7. बांडों में से एक (2px-2px) एस-प्रकार के अनुसार बनता है। अन्य दो (2рz-2рz, 2рy-2ry) p-प्रकार हैं। आकृति को अव्यवस्थित न करने के लिए, अतिव्यापी 2py बादलों की छवि को अलग से प्रस्तुत किया गया है (चित्र 7b)। एक सामान्य चित्र प्राप्त करने के लिए, अंजीर। 7ए और 7बी को मिला देना चाहिए।
पहली नज़र में ऐसा लग सकता है
एस -बॉन्ड, परमाणुओं के दृष्टिकोण को सीमित करते हुए, ओवरलैपिंग ऑर्बिटल्स की अनुमति नहीं देता हैपी -प्रकार। हालाँकि, कक्षीय की छवि में इलेक्ट्रॉन बादल का केवल एक निश्चित अंश (90%) शामिल होता है। ओवरलैपिंग ऐसी छवि के बाहर एक परिधीय क्षेत्र के साथ होती है। यदि हम ऐसे ऑर्बिटल्स की कल्पना करते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन क्लाउड का एक बड़ा अंश शामिल है (उदाहरण के लिए, 95%), तो उनका ओवरलैप स्पष्ट हो जाता है (चित्र 7a में धराशायी रेखाएँ देखें)।
चावल। 7. N2 अणु का निर्माण
जारी रहती है
वी.आई. एल्फिमोव,
मास्को के प्रोफेसर
राज्य मुक्त विश्वविद्यालय
जिसमें दिए गए बंधन का एक मोल टूट जाता है। यह माना जाता है कि प्रारंभिक पदार्थ और प्रतिक्रिया उत्पाद 1 एटीएम के दबाव और 25 0 सी के तापमान पर एक काल्पनिक आदर्श गैस के अपने मानक राज्यों में हैं। रासायनिक बंध की विखंडन ऊर्जा के पर्यायवाची शब्द हैं: बंध ऊर्जा, द्विपरमाणुक अणुओं की वियोजन ऊर्जा, रासायनिक बंध निर्माण ऊर्जा।
उदाहरण के लिए, एक रासायनिक बंधन की विखंडन ऊर्जा को विभिन्न तरीकों से परिभाषित किया जा सकता है
मास स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा (मास स्पेक्ट्रोमेट्री) से।
विभिन्न यौगिकों में रासायनिक बंधों की विखंडन ऊर्जा संदर्भ पुस्तक में परिलक्षित होती है।
रासायनिक बंधनों की टूटने वाली ऊर्जा रासायनिक बंधन की ताकत को दर्शाती है।
| मिश्रण | मिश्रण | बॉन्ड ब्रेकिंग एनर्जी, किलो कैलोरी / मोल | |
|---|---|---|---|
| एच-एच | 104,2 | CH3-एच | 104 |
| हो-एच | 119 | सीएच 3 सीएच 2 -एच | 98 |
| सीएच 3 ओ-एच | 102 | (सीएच 3) 2 सीएच-एच | 94,5 |
| सी 6 एच 5 ओ-एच | 85 | (सीएच 3) 3 सी-एच | 91 |
| एफ एच | 135,8 | सी 6 एच 5 -एच | 103 |
| सीएल-एच | 103,0 | सीएच 2 \u003d सीएच-एच | 103 |
| ब्र-एच | 87,5 | एचसी≡सी-एच | 125 |
| मैं-एच | 71,3 | एच 2 एन-एच | 103 |
C-C बंध को तोड़ने की ऊर्जा।
यह सभी देखें
टिप्पणियाँ
विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।
देखें कि "केमिकल बॉन्ड ब्रेकिंग एनर्जी" अन्य शब्दकोशों में क्या है:
यह उस कार्य के बराबर है जो एक अणु को दो भागों (परमाणु, परमाणुओं के समूह) में विभाजित करने और उन्हें एक दूसरे से अनंत दूरी पर हटाने के लिए खर्च किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि ई। एक्स माना जाता है। साथ। एक मीथेन अणु में H3CH H, तब ऐसे... महान सोवियत विश्वकोश
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अंजीर.1 वैलेंस बॉन्ड के सिद्धांत के ढांचे में ट्रिपल बॉन्ड ट्रिपल बॉन्ड एक अणु में तीन आम बाध्यकारी इलेक्ट्रॉन जोड़े के माध्यम से दो परमाणुओं का एक सहसंयोजक बंधन है। ट्रिपल बॉन्ड की दृश्य संरचना की पहली तस्वीर ... विकिपीडिया में दी गई थी
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