रसायन विज्ञान में ध्रुवीय बंधन की परिभाषा और उदाहरण

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तीन मूल प्रकार के रासायनिक बंधन हैं जो परमाणुओं को एक साथ रखते हैं, जो आयनिक बंधन , सहसंयोजक बंधन और धात्विक बंधन हैं । इसके अतिरिक्त, बंधन में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या, इलेक्ट्रॉनों की उत्पत्ति (चाहे वे एक या दोनों परमाणुओं से आते हैं), और उनके चारों ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व वितरण की एकरूपता के आधार पर सहसंयोजक बंधनों को कई वर्गों में विभाजित किया जा सकता है। दोनों कोर . ध्रुवीय बंधन को एक प्रकार के सहसंयोजक बंधन के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें परमाणु इलेक्ट्रॉनों को समान रूप से साझा नहीं करते हैं, क्योंकि उनके पास अलग-अलग इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है

ध्रुवीय बंधन

यह याद रखना चाहिए कि एक सहसंयोजक बंधन वह होता है जिसमें दो परमाणुओं के बीच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के एक या एक से अधिक जोड़े साझा किए जाते हैं, जो उन्हें एक साथ रखता है।

उन्हें ध्रुवीय बंधन कहा जाने का कारण यह है कि इस प्रकार के बंधन में, इलेक्ट्रॉन घनत्व थोड़ा अधिक विद्युतीय तत्व की ओर स्थानांतरित हो जाता है, इसलिए यह आंशिक रूप से ऋणात्मक आवेश (प्रतीक δ- द्वारा दर्शाया गया) प्राप्त कर लेता है, जबकि दूसरा परमाणु प्राप्त कर लेता है। आंशिक रूप से सकारात्मक चार्ज (प्रतीक δ+ द्वारा दर्शाया गया)। इस तरह से देखने पर, लिंक एक विद्युत द्विध्रुव है, क्योंकि इसमें धनात्मक और ऋणात्मक ध्रुव होते हैं।

ध्रुवीय बंधन और वैद्युतीयऋणात्मकता अंतर

एक परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता एक संख्या है जो रासायनिक रूप से दूसरे परमाणु से बंधे होने पर इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता का प्रतिनिधित्व करती है। इस संपत्ति को एक पैमाने पर मापा जाता है जो फ्रैनशियम के लिए 0.65 से फ्लोरीन के लिए 4.0 तक जाता है, जो क्रमशः सबसे कम और सबसे अधिक विद्युतीय तत्व हैं।

वैद्युतीयऋणात्मकता रासायनिक बंधन से निकटता से जुड़ी हुई है और वास्तव में, कई मामलों में यह निर्धारित करती है कि विभिन्न तत्वों के दो परमाणुओं के बीच किस प्रकार का बंधन बनेगा। यदि अंतर बड़ा है, तो बंधन आयनिक होगा, और यदि यह बहुत छोटा है या कोई अंतर नहीं है, तो बंधन सहसंयोजक होगा। लेकिन अगर अंतर मध्यवर्ती है, तो हम ध्रुवीय बंधन की उपस्थिति में होंगे।

लेकिन इससे एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रश्न सामने आता है: आप कैसे जानते हैं कि अंतर एक आयनिक बंधन को परिभाषित करने के लिए काफी बड़ा है, या एक शुद्ध सहसंयोजक को परिभाषित करने के लिए काफी छोटा है?

इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि आयनिक और सहसंयोजक वर्ण अचानक नहीं बल्कि धीरे-धीरे बदलते हैं, एक और दूसरे प्रकार के बंधन के बीच की सीमा कुछ धुंधली होती है। हालांकि, रसायनज्ञों ने निम्नलिखित सम्मेलन की स्थापना की जो एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन की अधिक स्पष्ट परिभाषा की अनुमति देता है:

लिंक प्रकार वैद्युतीयऋणात्मकता अंतर उदाहरण
आयोनिक बंध >1.7 NaCl; लीफ
ध्रुवीय बंधन 0.4 और 1.7 के बीच ओह; एचएफ; राष्ट्रीय राजमार्ग
गैर ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन <0.4 सीएच ; I C
शुद्ध सहसंयोजक बंधन 0  एच एच; ऊह; सीमांत बल

ध्रुवीय बंधन और द्विध्रुवीय क्षण

यह पहले ही स्पष्ट किया जा चुका है कि ध्रुवीय बंधन विद्युत द्विध्रुव होते हैं। विद्युत द्विध्रुव को द्विध्रुव आघूर्ण कहा जाता है, जो ग्रीक अक्षर μ (म्यू) द्वारा दर्शाया गया एक सदिश है, जो कम विद्युत ऋणात्मक से अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु की ओर इशारा करता है।

द्विध्रुवीय क्षण का परिमाण ध्रुवों पर आवेश के उत्पाद और द्विध्रुवीय की लंबाई (इस मामले में, बंधन की लंबाई) द्वारा दिया जाता है। ध्रुवीय बंधों के मामले में, द्विध्रुव आघूर्ण दो बंधित परमाणुओं के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता के अंतर के समानुपाती होता है।

ध्रुवीय बंधन और ध्रुवीयता

जब एक अणु में केवल एक ध्रुवीय बंधन होता है, तो पूरे अणु में एक द्विध्रुव आघूर्ण होता है, और अणु को ध्रुवीय कहा जाता है । आणविक यौगिकों में ध्रुवीयता एक बहुत ही महत्वपूर्ण संपत्ति है क्योंकि यह अन्य गुणों के बीच विभिन्न सॉल्वैंट्स, पिघलने और क्वथनांक में घुलनशीलता जैसे गुणों को निर्धारित करती है।

हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ध्रुवीय बंधन होने का तथ्य यह सुनिश्चित नहीं करता है कि एक अणु ध्रुवीय है। जब एक अणु में एक से अधिक ध्रुवीय बंधन होते हैं, तो अणु की कुल ध्रुवता उसके सभी ध्रुवीय बंधनों के द्विध्रुवीय क्षणों के योग द्वारा दी जाएगी । ये द्विध्रुव आघूर्ण सदिशों के रूप में जुड़ते हैं। इस कारण से, यह मामला हो सकता है कि विभिन्न ध्रुवीय बंधनों के द्विध्रुवीय क्षण एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं, और अणु ध्रुवीय बांड होने के बावजूद गैर-ध्रुवीय होंगे। यदि वे रद्द नहीं करते हैं, तो अणु ध्रुवीय होगा।

ध्रुवीय बंधों के उदाहरण

ज्यादातर मामलों में, गैर-धात्विक तत्वों के बीच ध्रुवीय बंधन होते हैं। एक सामान्य नियम के रूप में, वे आवर्त सारणी पर जितने अधिक दूर होंगे, दो परमाणुओं के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर उतना ही अधिक होगा और, इसलिए, बंधन का द्विध्रुव आघूर्ण जितना अधिक होगा, अर्थात बंधन अधिक ध्रुवीय होगा।

यहाँ प्रतिनिधि ध्रुवीय बंधों के कुछ उदाहरण दिए गए हैं जो कार्बनिक रसायन में बहुत बार उत्पन्न होते हैं:

ओह बंधन

ऐसे कई आणविक यौगिक हैं जिनमें OH बंध होते हैं। सबसे कुख्यात, निश्चित रूप से, पानी है, जिसका आणविक सूत्र H 2 O है, और जिसमें दो OH बांड हैं। हालांकि, इस प्रकार के बंधन के साथ अनगिनत अन्य यौगिक हैं जिनमें अल्कोहल, फिनोल, कार्बोक्जिलिक एसिड और कई अन्य शामिल हैं।

ओएच ध्रुवीय बंधन के साथ पानी के अणु की ध्रुवीयता

ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतर 1.24 है जो इसे बनाता है

सीओ लिंक

सीओ ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन

अल्कोहल, ईथर, एसिड और कई अन्य कार्बनिक यौगिकों में सीओ बांड एक और बहुत ही सामान्य उदाहरण है। कार्बन और ऑक्सीजन के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतर 0.89 है। यह बंधन ईथर की ध्रुवीयता के लिए जिम्मेदार है, और कई अन्य यौगिकों की ध्रुवीयता के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार है।

सीएन लिंक

सीएन ध्रुवीय बंधन

डीएनए और सभी प्रोटीनों सहित अमीन्स, एमाइड्स और अनगिनत अन्य यौगिकों में कई सीएन बांड होते हैं। 0.49 के वैद्युतीयऋणात्मकता अंतर के साथ, यह बंधन ध्रुवीय बंधन और गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन के बीच की सीमा रेखा के करीब है।

एनएच लिंक

नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतर 0.84 है, जो इसे काफी ध्रुवीय बंधन बनाता है। वास्तव में, बंधन के इस ध्रुवीकरण का अर्थ है कि नाइट्रोजन से जुड़ी हाइड्रोजन तीन नाभिकों के बीच एक विशेष प्रकार के सहसंयोजक बंधन का हिस्सा बन सकती है, जिसे हाइड्रोजन बांड कहा जाता है, जो यौगिकों के कई गुणों के लिए जिम्मेदार होता है जो उन्हें बना सकते हैं।

सी = ओ बंधन

यह एक महत्वपूर्ण उदाहरण है क्योंकि यह इस तथ्य पर प्रकाश डालता है कि सहसंयोजक बंधन ध्रुवीयता एक अवधारणा है जो बंधन क्रम से स्वतंत्र है। एक बंधन ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय हो सकता है, चाहे वह एकल, दोहरा या तिगुना बंधन हो।

Sp2 संकरण के साथ बंध ध्रुवीयता

इसे ध्यान में रखते हुए, सी = ओ बांड अभी भी ध्रुवीय है, इस तथ्य की परवाह किए बिना कि यह एक दोहरा बंधन है। हालाँकि, ध्रुवता में अंतर है, क्योंकि तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता संकरण पर निर्भर करती है। इस मामले में, कार्बन और ऑक्सीजन दोनों एसपी 2 संकरित हैं , जिससे वे दोनों अधिक विद्युतीय बन जाते हैं, लेकिन दोनों के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता में अभी भी अंतर है।

एचएफ लिंक – नियम का अपवाद

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, सहसंयोजक और आयनिक वर्ण के बीच की सीमाएं धुंधली हैं, और वैद्युतीयऋणात्मकता अंतर के संदर्भ में ध्रुवीय बंधन की परिभाषा अपवाद प्रस्तुत कर सकती है। एक बहुत ही सामान्य हाइड्रोजन फ्लोराइड या एचएफ है।

इस यौगिक के लिए, वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर 1.78 है। यह, पिछली परिभाषा के अनुसार, एचएफ को आयनिक यौगिकों के भीतर रखेगा। हालाँकि, जो एक यौगिक आयनिक या सहसंयोजक बनाता है, वह न केवल वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर है, बल्कि (और, वास्तव में, मुख्य रूप से) इसके भौतिक और रासायनिक गुण हैं।

आयनिक बंधन को बहुत मजबूत होने और बहुत अधिक गलनांक और क्वथनांक वाले क्रिस्टलीय ठोस उत्पन्न करने की विशेषता है। हालाँकि, HF कमरे के तापमान पर एक गैस है, क्योंकि इसका क्वथनांक केवल 19.5 ºC है। सोडियम क्लोराइड के क्वथनांक से तुलना करें जो 1,465 ºC है।

इसके अलावा, एचएफ एक अधातु और एक धातु के बजाय दो अधातुओं से बना होता है, जैसा कि आयनिक यौगिकों के मामले में होता है। इन दो कारणों से, हाइड्रोजन और फ्लोरीन के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी में उच्च अंतर के बावजूद, एचएफ को एक ध्रुवीय सहसंयोजक यौगिक माना जाता है ।

एसएच लिंक – अन्य अपवाद

एसएच बांड एक सहसंयोजक बंधन का एक उदाहरण है जिसे इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर की स्थिति को पूरा नहीं करने के बावजूद ध्रुवीय माना जाता है। इस मामले में, अंतर 0.38 है, जो इसे गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधों के समूह में रखेगा, हालांकि, रसायनज्ञ सहमत हैं कि बंधन वास्तव में ध्रुवीय है।

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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