हाइड्रेशन रिएक्शन क्या है?

“हाइड्रेशन रिएक्शन” शब्द दो अलग-अलग प्रकार की रासायनिक प्रक्रियाओं में से एक को संदर्भित कर सकता है, जो उस संदर्भ पर निर्भर करता है जिसमें इसका उपयोग किया जाता है। विशेष रूप से, यह कार्बनिक रसायन या अकार्बनिक रसायन शास्त्र के बारे में बात कर रहा है या नहीं, इस पर निर्भर करता है कि यह बहुत अलग रासायनिक प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान में जलयोजन प्रतिक्रियाएं

रसायन विज्ञान की वह शाखा जिसमें जलयोजन अभिक्रिया शब्द का सबसे अधिक प्रयोग किया जाता है, कार्बनिक रसायन है। इस मामले में, एक जलयोजन प्रतिक्रिया को किसी भी प्रतिक्रिया के रूप में समझा जाता है जिसमें तत्वों के अतिरिक्त शामिल होते हैं जो पानी के अणु को एक बहु बंधन या एक अंगूठी के लिए महान कोणीय तनाव (जैसे साइक्लोप्रोपील समूह या एपॉक्साइड समूह) के अधीन करते हैं। प्रतिक्रिया में एक बंधन को तोड़ना शामिल है, या तो कई बांडों में से एक पीआई बांड या तनावग्रस्त चक्रों के मामले में सिग्मा बांडों में से एक है, इस प्रकार माता-पिता परिसर में असंतोष की संख्या कम हो जाती है।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया में, दो परमाणुओं में से एक जो मूल रूप से दोहरे या तिहरे बंधन के माध्यम से जुड़ा हुआ था, एक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) से जुड़ा होता है, जबकि दूसरा एक हाइड्रोजन परमाणु प्राप्त करता है, इस प्रकार दो हाइड्रोजन को पूरा करता है। ऑक्सीजन जो पानी के अणु को बनाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, हालांकि जलयोजन की शुद्ध प्रतिक्रिया एक कार्बनिक सब्सट्रेट की संरचना के लिए एक पानी के अणु के अतिरिक्त है, हाइड्रॉक्सिल समूह और अतिरिक्त हाइड्रोजन परमाणु एक ही पानी के अणु से नहीं आते हैं। दूसरी ओर, शामिल सब्सट्रेट के प्रकार के आधार पर, जलयोजन प्रतिक्रिया विभिन्न प्रकार के उत्पादों का उत्पादन कर सकती है, जिससे कई अलग-अलग प्रकार की जलयोजन प्रतिक्रियाएं उत्पन्न होती हैं। इनका वर्णन नीचे किया गया है।

अल्केन हाइड्रेशन प्रतिक्रिया

जलयोजन प्रतिक्रियाओं का सबसे सरल मामला एलकेन्स के जलयोजन का है, वे असंतृप्त हाइड्रोकार्बन जिनमें कार्बन-कार्बन दोहरा बंधन होता है। अल्केन्स की हाइड्रेशन प्रतिक्रिया उत्पाद के रूप में अल्कोहल (आर-ओएच) देती है, जो प्रारंभिक डबल बॉन्ड को प्रतिस्थापित करने के आधार पर प्राथमिक, माध्यमिक या तृतीयक हो सकती है।

इन प्रतिक्रियाओं को कई अलग-अलग तरीकों से और विभिन्न प्रकार के विभिन्न अभिकर्मकों या उत्प्रेरकों का उपयोग करके किया जा सकता है। सबसे सरल एल्कीन की एसिड-उत्प्रेरित जलयोजन प्रतिक्रिया है, जैसा कि उदाहरण के तौर पर नीचे प्रस्तुत किया गया है।

अल्काइन जलयोजन प्रतिक्रिया

जैसा कि एल्केन हाइड्रेशन के मामले में, एल्काइन हाइड्रेशन एक -OH समूह और एक हाइड्रोजन परमाणु को दो कार्बन परमाणुओं के साथ एक ट्रिपल बॉन्ड द्वारा जोड़ा जाता है। प्रतिक्रिया में ट्रिपल बॉन्ड के पाई बॉन्ड में से एक को तोड़ना शामिल है, जिससे अणु की असंतृप्तता एक से कम हो जाती है।

^{अल्काइनों के जलयोजन का प्रारंभिक उत्पाद एक एनोल (एक एल्कीन और एक अल्कोहल का संयोजन) है जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह सीधे एक sp2-संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है जो एक अन्य कार्बन परमाणु} कार्बन के साथ दोहरे बंधन का हिस्सा होता है। इस प्रकार का यौगिक अक्सर पुनर्व्यवस्था प्रक्रिया से गुजरता है, जिसके माध्यम से यह कार्बोनिल यौगिक बन जाता है। मूल एल्केनी के प्रतिस्थापन पैटर्न के आधार पर, यह कार्बोनिल यौगिक एक एल्डिहाइड (यदि यह एक टर्मिनल एल्केनी था) या कीटोन (अन्यथा) हो सकता है। निम्नलिखित रासायनिक समीकरण अल्काइनों की सामान्य जलयोजन प्रतिक्रिया को दर्शाता है।

एनोल और संबंधित एल्डिहाइड या कीटोन के बीच बाद के पुनर्व्यवस्था संतुलन को कीटो-एनोल टॉटोमेरिज़्म के रूप में जाना जाता है, और लगभग हमेशा बाद के गठन का पक्षधर है।

एल्डिहाइड और कीटोन हाइड्रेशन प्रतिक्रिया

एल्डिहाइड और कीटोन कार्बोनिल यौगिक होते हैं, अर्थात इनमें कार्बन और ऑक्सीजन के बीच एक दोहरा बंधन होता है। यह दोहरा बंधन एक जलयोजन प्रतिक्रिया से भी गुजर सकता है, जिस स्थिति में हाइड्रॉक्सिल समूह कार्बन परमाणु में जुड़ जाता है जबकि हाइड्रोजन कार्बोनिल ऑक्सीजन से जुड़ जाता है, इसे हाइड्रॉक्सिल समूह में परिवर्तित कर देता है। प्रतिक्रिया का अंतिम उत्पाद एक ही कार्बन से जुड़े दो हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ एक डबल अल्कोहल (या डायोल) है, जिसे जेमिनल डायोल कहा जाता है। एल्डिहाइड और कीटोन्स के जलयोजन के लिए सामान्य प्रतिक्रिया नीचे प्रस्तुत की गई है।

इस पर निर्भर करते हुए कि क्या R1 _और /या R2 _{हाइड्रोजन} या एल्काइल समूह हैं, यह क्रमशः एल्डिहाइड या कीटोन के जलयोजन का प्रश्न है।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान में जलयोजन प्रतिक्रियाएं

कार्बनिक रसायन विज्ञान के विपरीत, अकार्बनिक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में , जलयोजन प्रतिक्रियाएं वे प्रक्रियाएं हैं जिनमें एक निर्जल नमक पानी के अणुओं को अवशोषित करता है, अच्छी तरह से परिभाषित स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में, एक हाइड्रेट बनाने के लिए । यह नमक का गीला होना नहीं है, बल्कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जिसमें पानी के अणु नमक के धनायन से बंध जाते हैं (आमतौर पर सहसंयोजक बंधों के माध्यम से) और नमक के क्रिस्टल संरचना का हिस्सा बन जाते हैं।यौगिक।

सभी लवण जलयोजन अभिक्रियाओं से नहीं गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम क्लोराइड (आम टेबल नमक) नहीं करता है। दूसरी ओर, अन्य लवणों में पानी के अणुओं को अवशोषित करने की एक बहुत ही स्पष्ट प्रवृत्ति होती है, जहाँ से वे उन्हें पा सकते हैं, जैसे कि कॉपर (II) सल्फेट।

पानी के अणु जो क्रिस्टलीय संरचना का हिस्सा होते हैं उन्हें क्रिस्टलीकरण जल कहा जाता है, और आयनिक यौगिकों में क्रिस्टलीकरण जल होता है जिन्हें हाइड्रेट कहा जाता है। दूसरी ओर, वे यौगिक जो हाइड्रेट बना सकते हैं लेकिन उनमें जलयोजन का जल नहीं होता है, निर्जल लवण कहलाते हैं।

इन सभी शर्तों को स्थापित करने के बाद, हम अकार्बनिक रसायन शास्त्र में एक रासायनिक प्रतिक्रिया के रूप में एक हाइड्रेशन प्रतिक्रिया को परिभाषित कर सकते हैं जिसके द्वारा एक निर्जल नमक हाइड्रेट बनाने के लिए पानी से प्रतिक्रिया करता है। जलयोजन के पानी को निर्जल नमक सूत्र के बाद एक बिंदी लगाकर, प्रत्येक नमक सूत्र के लिए पानी के अणुओं की संख्या और अंत में पानी के सूत्र (H2O) के बाद हाइड्रेट सूत्र के हिस्से के रूप में इंगित किया जाता है _।

कॉपर (II) सल्फेट से जुड़े जलयोजन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण निम्नलिखित है:

निर्जल लवणों का जलयोजन कैसे होता है?

निर्जल लवणों की जलयोजन प्रक्रिया विभिन्न तरीकों से हो सकती है। सबसे आम तरीका यह है कि क्रिस्टलीकरण अणुओं का पानी संतृप्त विलयन से क्रिस्टल के निर्माण की प्रक्रिया के दौरान क्रिस्टलीय ठोस की संरचना का हिस्सा बन जाता है (अर्थात, क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया के दौरान, इसलिए इसका नाम)।

दूसरी ओर, निर्जल लवणों का जलयोजन अनायास भी हो सकता है जब उक्त लवण नम हवा के संपर्क में आते हैं, इस स्थिति में गैस के चरण से सीधे पानी के अणुओं को अवशोषित करके हाइड्रेट बनता है।

हाइड्रेशन के पानी के अणुओं को पानी के अणुओं से आसानी से अलग किया जाता है जो ठोस को छानने या अन्य पृथक्करण तकनीक द्वारा माँ के घोल से अलग करने के बाद गीला या नम करते हैं, जिससे ये आसानी से वाष्पित नहीं होते हैं। वास्तव में, नमक को निर्जलित किए बिना मध्यम तापमान पर क्रिस्टल को लंबे समय तक सुखाया जा सकता है। यह इस तथ्य के कारण है कि जलयोजन के अणु दृढ़ता से जुड़े हुए हैं और ठोस की क्रिस्टलीय संरचना में फंस गए हैं (वे उक्त संरचना का हिस्सा हैं) और इस बातचीत को तोड़ने के लिए न्यूनतम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

संदर्भ

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