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संयोजन यौगिकों में समावयविता
समावयविता समन्वय रसायन में एक आकर्षक अवधारणा है, जो दर्शाती है कि कैसे यौगिकों में परमाणुओं की संरचना या व्यवस्था एक ही रासायनिक सूत्र होते हुए भी भिन्न हो सकती है। ऐसी भिन्नता विभिन्न भौतिक और रासायनिक गुणों को उदा देती है। संयोजन यौगिकों में विभिन्न प्रकार की समावयविता को समझना उनकी प्रतिक्रियाशीलता और विभिन्न क्षेत्रों जैसे कि उत्प्रेरण और सामग्री विज्ञान में उनके अनुप्रयोगों को समझने के लिए आवश्यक है। इस लेख में, हम संयोजन यौगिकों में पाई जाने वाली विभिन्न प्रकार की समावयविताओं के बारे में विस्तार से जानेंगे।
समावयविता के प्रकार
संयोजन यौगिकों में समावयविता आमतौर पर दो मुख्य श्रेणियों में वर्गीकृत की जाती है: संरचनात्मक समावयविता और स्थिरीय समावयविता। प्रत्येक श्रेणी को उपप्रकारों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें हम विस्तार से देखेंगे।
संरचनात्मक समावयविता
संरचनात्मक समावयविता तब उत्पन्न होती है जब समावयों के भीतर परमाणुओं की संयोजकता भिन्न होती है। इस श्रेणी में कई प्रकार आते हैं:
1. संयोजन समावयविता
संयोजन समावयविता तब होती है जब जटिल आयन की संरचना बदल जाती है। यह प्रकार आमतौर पर उन यौगिकों में पाया जाता है जहाँ दोनों कैशन और एनियन जटिल आयन होते हैं। संयोजन यौगिकों [Co(NH3)6][Cr(CN)6]
और [Cr(NH3)6][Co(CN)6]
पर विचार करें। यहाँ, लिगैंड ने कैशोनिक और एनीऑनिक परिसरों के बीच स्थितियां बदल ली हैं, जिससे संयोजन समावयविता उत्पन्न होती है।
2. आयनीकरण समावयविता
आयनीकरण समावयविता तब उत्पन्न होती है जब किसी संयोजन यौगिक में विपरीत आयन भी लिगैंड के रूप में केंद्रीय धातु परमाणु से सीधे बंध सकते हैं। परिणामस्वरूप, विभिन्न आयोनिक स्पीशीज़ घोल में उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, यौगिकों [Co(NH3)5Br]SO4
और [Co(NH3)5SO4]Br
पर विचार करें। प्रत्येक यौगिक पानी में घुलने पर एक अलग आयन देता है, जिससे आयनीकरण समावयविता का प्रतिनिधित्व होता है।
3. बंधन समावयविता
बंधन समावयविता तब होती है जब एक लिगैंड केंद्रीय परमाणु से कई बंधों के माध्यम से जुड़ सकता है, जिससे समावयव बनते हैं। एक सामान्य उदाहरण लिगैंड NO2-
है, जो या तो नाइट्रोजन या ऑक्सीजन के माध्यम से जुड़ सकता है, जिससे [Co(NO2)(NH3)5]2+
और [Co(ONO)(NH3)5]2+
बनते हैं। ये एक-दूसरे के बंधन समावयव होते हैं।
4. जलयोजक समावयविता
जलयोजक समावयविता या सॉल्वेट समावयविता तब होती है जब पानी के अणु समन्वय गोला में या क्रिस्टल जाली में मुक्त होते हैं। एक क्लासिक उदाहरण [Cr(H2O)6]Cl3
है जो पानी खोकर [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O
और [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O
बनाता है।
5. संयोजन स्थिति समावयविता
संयोजन स्थिति समावयविता उन यौगिकों में होती है जिनमें केंद्रीय धातु परमाणु के चारों ओर लिगैंड की स्थिति भिन्न होती है लेकिन समान परमाणु समूह होते हैं। यह अन्य प्रकार की समावयविता की तुलना में कम आम है, लेकिन उत्प्रेरक और भौतिक गुणों को समझने में महत्वपूर्ण है।
स्थिरीय समावयविता
स्थिरीय समावयविता उन यौगिकों में होती है जिनमें परमाणुओं की संयोजकता समान होती है लेकिन इन परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था भिन्न होती है। इस श्रेणी को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया गया है:
1. ज्यामितीय समावयविता
ज्यामितीय समावयव उन लिगैंड की स्थानिक व्यवस्था में भिन्न होते हैं जो केंद्रीय परमाणु के चारों ओर होते हैं, आमतौर पर चतुष्कोणीय और अष्टकोणीय परिसरों में। इसका एक अच्छा उदाहरण [Pt(NH3)2Cl2]
है, जो एक सिस या ट्रांस समावयव के रूप में मौजूद हो सकता है:
सिस समावयव में समान लिगैंड पास होते हैं, जबकि ट्रांस समावयव में वे एक-दूसरे के विपरीत होते हैं।
2. प्रकाशीय समावयविता
प्रकाशीय समावयविता तब उत्पन्न होती है जब यौगिक असंगत प्रतिबिंब होते हैं, जिन्हें सामान्यतः एनेंटियोमर्स कहा जाता है। यह गुण फार्माकोलॉजी जैसे क्षेत्रों में महत्वपूर्ण है, जहाँ विभिन्न एनेंटियोमर्स के विभिन्न जैविक क्रियाकलाप हो सकते हैं।
मिश्रित लिगैंड वाली चतुष्कोणीय परिसरों और विशिष्ट अष्टकोणीय परिसरों जैसे [Co(en)3]3+
में इस प्रकार की समावयविता प्रकट होती है। यहाँ, दर्पण प्रतिबिंब समतल-ध्रुवीकृत प्रकाश को विभिन्न दिशाओं में घुमाते हैं जैसा कि दिखाया गया है:
प्रकाशीय गतिविधि का मूल्यांकन उन गुणों को समझने में महत्वपूर्ण है जो इन समावयवों के अपनी-अपनी अंतःक्रियाओं में भिन्न होते हैं।
सारांश
संक्षेप में, संयोजन यौगिकों में समावयविता एक विशाल और मोहक विषय है, जो रासायनिक संरचनाओं की जटिलता और विविधता को उजागर करती है। उन लोगों के लिए जो उन्नत अकार्बनिक रसायन में शामिल हैं, इन भिन्नताओं की सराहना करना महत्वपूर्ण है। चाहे वह विभिन्न संयोजनों के कारण देखे गए रंग परिवर्तन हों या जैविक प्रणालियों में अनोखे व्यवहार, समावयविता संयोजन यौगिकों के कार्य और अनुप्रयोगों को आकार देने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।
संयोजन रसायन के इस अन्वेषण से केवल यह सरलता से तथ्य बाहर आता है कि रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में हमें कितनी अधिक समझने की जरूरत है। इन जटिल घटनाओं का सतत अध्ययन रसायन विज्ञान और सामग्री विज्ञान की समझ को समृद्ध करता है, नए खोजों और नवाचारों के लिए रास्ता बनाता है।