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सहसंयोजक बंधन और सहसंयोजक यौगिकों के गुण
सहसंयोजक बंधन रासायनिक बंधन के मौलिक प्रकारों में से एक है जो रासायनिक यौगिकों के निर्माण की अनुमति देता है। सहसंयोजक बंधन को समझने से यह स्पष्टीकरण मिलता है कि क्यों पदार्थों के विशेष गुण होते हैं, जैसे गलनांक, क्वथनांक, विद्युत चालकता और घुलनशीलता। इस सहसंयोजक बंधन पर विस्तृत मार्गदर्शिका इन अवधारणाओं की सरल भाषा में, उदाहरणों और दृश्य आरेखों के साथ पता लगाएगी।
सहसंयोजक बंधन को समझना
सहसंयोजक बंधन एक रासायनिक बंधन है जो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों की जोड़ियों के साझा करने पर आधारित होता है। ये साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े प्रत्येक परमाणु को एक पूर्ण बाहरी गोला प्रदान करते हैं, जो सामान्यतः अक्रिय गैसों की स्थिर इलेक्ट्रॉन व्यवस्था से संबद्ध होता है। सहसंयोजक बंधन सामान्यतः उन अधात्विक परमाणुओं के बीच होता है जिनकी एलेक्ट्रोनगेटिविटी समान होती है।
सहसंयोजक बंधनों की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि वे इलेक्ट्रॉन के आदान-प्रदान को शामिल करते हैं। यह आयनिक बंधनों से भिन्न होता है, जहां इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे परमाणु में स्थानांतरित होते हैं।
सहसंयोजक बंधनों का निर्माण
जब दो अधात्विक परमाणु पास आते हैं, तो उनके बाहरी इलेक्ट्रॉन परस्पर क्रिया करने लगते हैं। यदि उनका आकर्षण पर्याप्त रूप से मजबूत होता है, तो परमाणु एक या अधिक इलेक्ट्रॉन जोड़ियों को साझा करेंगे। साझा किए गए इलेक्ट्रॉन प्रत्येक परमाणु की बाहरी गोला को पूरा करने में मदद करते हैं, जिससे अणु स्थिर हो जाता है।
उदाहरण: हाइड्रोजन अणु का निर्माण (H 2 ) प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु के पास 1 इलेक्ट्रॉन होता है। उनके इलेक्ट्रॉनों को साझा करके, वे एक हाइड्रोजन अणु बनाते हैं। H• + •H → H:H or H 2एक हाइड्रोजन अणु में, प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन साझा करता है, जिसके परिणामस्वरूप दो परमाणुओं के बीच एकल सहसंयोजक बंधन (H—H) का निर्माण होता है।
सहसंयोजक बंधनों के प्रकार
इलेक्ट्रॉन जोड़ियों की संख्या के आधार पर सहसंयोजक बंधन वर्गीकृत किए जा सकते हैं:
- एकल सहसंयोजक बंधन: इसमें साझा किए गए एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी शामिल होती है। उदाहरण: H 2, Cl 2.
- द्विगुण सहसंयोजक बंधन: इसमें साझा किए गए दो इलेक्ट्रॉन जोड़ी शामिल होती हैं। उदाहरण: O 2, CO 2.
- त्रिगुण सहसंयोजक बंधन: इसमें साझा किए गए तीन इलेक्ट्रॉन जोड़ी शामिल होती हैं। उदाहरण: N 2.
एकल सहसंयोजक बंधन
जैसे Cl2 में, प्रत्येक क्लोरीन परमाणु एकल सहसंयोजक बंधन बनाकर एक इलेक्ट्रॉन साझा करता है। इसका परिणाम एक द्विपरमाणुक अणु है:
उदाहरण: Cl 2 Cl• + •Cl → Cl:Cl or Cl 2द्विगुण सहसंयोजक बंधन
एक द्विगुण सहसंयोजक बंधन में, अणुओं के बीच दो इलेक्ट्रॉन जोड़ियां साझा की जाती हैं। उदाहरण के लिए, एक ऑक्सीजन अणु (O 2) में, दो ऑक्सीजन परमाणु दो इलेक्ट्रॉन जोड़ियों को साझा करते हैं। यह अणुओं के बीच एक द्विगुण बंधन से प्रदर्शित होता है:
उदाहरण: O 2 O::O or O=Oत्रिगुण सहसंयोजक बंधन
एक त्रिगुण सहसंयोजक बंधन में तीन इलेक्ट्रॉन जोड़ियां शामिल होती हैं। नाइट्रोजन गैस (N 2) में, नाइट्रोजन परमाणु तीन इलेक्ट्रॉन जोड़ियों को साझा करते हैं, जिससे एक बहुत ही मजबूत त्रिगुण बंधन बनता है:
उदाहरण: N 2 N:::N or N≡Nसहसंयोजक यौगिकों के गुण
सहसंयोजक यौगिक विशिष्ट गुण प्रदर्शित करते हैं जो उन्हें आयनिक यौगिकों से अलग करते हैं। ये गुण सहसंयोजक बंधनों की प्रकृति से प्रभावित होते हैं और इनमें गलनांक, क्वथनांक, विद्युत चालकता और घुलनशीलता शामिल होती है।
न्यून गलन और क्वथनांक
सहसंयोजक यौगिक आमतौर पर आयनिक यौगिकों की तुलना में कम गलनांक और क्वथनांक होते हैं। इसका कारण यह है कि सहसंयोजक बंधनों द्वारा व्यक्तिगत अणुओं को पकड़ कर रखा जाता है, लेकिन इन अणुओं के बीच के बल (अंतराणुक बल) आयनिक यौगिक के क्रिस्टल जाल में मौजूद बलों की तुलना में कमज़ोर होते हैं।
उदाहरण के लिए, पानी (H 2 O) का क्वथनांक 100°C होता है, जबकि सोडियम क्लोराइड (NaCl) का क्वथनांक 1413°C अधिक होता है।
विद्युत चालकता
सहसंयोजक यौगिक आमतौर पर पानी में घुलने पर विद्युत का संचालन नहीं करते हैं, जबकि आयनिक यौगिक करते हैं। इसका कारण यह है कि सहसंयोजक यौगिकों में विद्युत धारा ले जाने वाले मुक्त आयन या आवेशित कण नहीं होते।
घुलनशीलता
सहसंयोजक यौगिक अक्सर आयनिक यौगिकों की तुलना में पानी में कम घुलनशील होते हैं। इसका कारण यह है कि वे आमतौर पर विलयन में आयन नहीं बनाते हैं। हालांकि, कुछ सहसंयोजक यौगिक जैसे एथनॉल में घुलनशील होते हैं। उदाहरण के लिए, चीनी (एक सहसंयोजक यौगिक) पानी में आसानी से घुल जाती है, लेकिन बेंजीन में नहीं।
सहसंयोजक यौगिकों के उदाहरण
कई सहसंयोजक यौगिक हैं, जिनमें से प्रत्येक के भिन्न गुण और उपयोग होते हैं:
- पानी ( H2O ): जीवन के लिए आवश्यक, कई जैविक और रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण।
- कार्बन डाइऑक्साइड ( CO2 ): पौधों में प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक गैस और एक महत्वपूर्ण ग्रीनहाउस गैस।
- मिथेन ( CH4 ): एक सरल हाइड्रोकार्बन और प्राकृतिक गैस का एक महत्वपूर्ण घटक। यह एक ईंधन और ऊर्जा स्रोत है।
ध्रुवीय और अध्रुवीय सहसंयोजक बंधन
सहसंयोजक बंधन ध्रुवीय या अध्रुवीय के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, जिसमें शामिल परमाणुओं की एलेक्ट्रोनगेटिविटी के आधार पर। एलेक्ट्रोनगेटिविटी किसी परमाणु की इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित और पकड़ने की क्षमता को मापती है।
अध्रुवीय सहसंयोजक बंधन
अध्रुवीय सहसंयोजक बंधनों में, इलेक्ट्रॉनों को दोनों परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाता है क्योंकि उनकी एलेक्ट्रोनगेटिविटी समान होती है। इसका एक उदाहरण हाइड्रोजन अणु (H 2 ) में बंधन है।
ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन
ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन तब बनते हैं जब दो परमाणुओं की एलेक्ट्रोनगेटिविटी में महत्वपूर्ण अंतर होता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों का असमान साझा होता है। इसका एक उदाहरण पानी के अणु (H 2 O) में बंधन है, जहां ऑक्सीजन परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं की तुलना में अधिक एलेक्ट्रोनगेटिव होता है।
उदाहरण: H 2 O Hδ+-Oδ--Hδ+यह ध्रुवीयता पानी को अद्वितीय गुण देती है, जैसे उच्च क्वथनांक और सतही तनाव।
अणुगत आकार और VSEPR सिद्धांत
अणुओं का आकार त्रि-आयामी अंतरिक्ष में परमाणुओं की व्यवस्था द्वारा निर्धारित होता है। संयोजक कोश इलेक्ट्रॉन युगल वियोजन (VSEPR) सिद्धांत केंद्रीय परमाणु की संयोजक कोश में इलेक्ट्रॉन युगलों के वियोजन के आधार पर अणुगत आकारों की भविष्यवाणी करने में मदद करता है।
मूलभूत अणुगत ज्यामिति
- स्वत: रेखीय: बंधन एक सीधी रेखा में व्यवस्थित होते हैं। उदाहरण: CO 2
- झुका हुआ: बंधन झुकाव या कोणीय आकार में व्यवस्थित होते हैं। उदाहरण: H 2 O
- त्रिगुण समतलीय: बंधन समतलीय त्रिभुज में व्यवस्थित होते हैं। उदाहरण: BH 3
- चतुष्फलक: बंधन चतुष्फलक में व्यवस्थित होते हैं। उदाहरण: CH 4
उदाहरण: मिथेन ( CH4 )
मिथेन की अणुगत ज्यामिति चतुष्फलक है, जहां कार्बन परमाणु मध्य में होता है और हाइड्रोजन परमाणु चतुष्फलक के कोनों पर होते हैं।
यह ज्यामिति व्यवस्था इलेक्ट्रॉनिक वियोजन को कम करने और एक स्थिर विन्यास प्राप्त करने में मदद करती है।
निष्कर्ष
सहसंयोजक बंधन रासायनिक विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है, जो यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि अणु कैसे बनते और परस्पर क्रिया करते हैं। इलेक्ट्रॉनों को साझा करके, परमाणु स्थिरता प्राप्त करते हैं। सहसंयोजक यौगिक अद्वितीय गुण प्रदर्शित करते हैं जैसे कि कम गलनांक और क्वथनांक, जल विलयन में विद्युत चालकता की अनुपस्थिति, और विभिन्न घुलनशीलताएँ। इसके अतिरिक्त, VSEPR सिद्धांत अणुगत आकारों की भविष्यवाणी के लिए एक मार्गदर्शिका प्रदान करता है, जो पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुणों के लिए महत्वपूर्ण हैं।
इन अवधारणाओं को समझने से रासायनिक विज्ञान में उन्नत विषयों की खोज के लिए आवश्यक मौलिक जानकारी मिलती है और हमारे आसपास की दुनिया में अणुगत पदार्थों की संरचना और व्यवहार की झलक मिलती है।
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