रासायनिक बंध: Difference between revisions
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[[File:electron dot.svg|300px|thumb|right|[[ कार्बन | कार्बन]] (सी), [[ हाइड्रोजन |हाइड्रोजन]] (एच), और [[ ऑक्सीजन |ऑक्सीजन]](ओ) के बीच रासायनिक बंधनों के [[ लुईस डॉट |लुईस डॉट]] शैली के प्रतिनिधित्व के उदाहरण। लुईस डॉट आरेख रासायनिक बंधन का वर्णन करने का एक प्रारंभिक प्रयास था और आज भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।]]'''''रासायनिक बंधन''''' [[ परमाणु |परमाणुओं]], [[ आयन |आयनों]] या [[ अणु |अणुओं]] के बीच एक स्थायी आकर्षण होता है, जो [[ रासायनिक यौगिक |रासायनिक यौगिकों]] के निर्माण को सक्षम बनाता है। बंधन का परिणाम [[ आयोनिक बंध | | [[File:electron dot.svg|300px|thumb|right|[[ कार्बन | कार्बन]] (सी), [[ हाइड्रोजन |हाइड्रोजन]] (एच), और [[ ऑक्सीजन |ऑक्सीजन]](ओ) के बीच रासायनिक बंधनों के [[ लुईस डॉट |लुईस डॉट]] शैली के प्रतिनिधित्व के उदाहरण। लुईस डॉट आरेख रासायनिक बंधन का वर्णन करने का एक प्रारंभिक प्रयास था और आज भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।]]'''''रासायनिक बंधन''''' [[ परमाणु |परमाणुओं]], [[ आयन |आयनों]] या [[ अणु |अणुओं]] के बीच एक स्थायी आकर्षण होता है, जो [[ रासायनिक यौगिक |रासायनिक यौगिकों]] के निर्माण को सक्षम बनाता है। बंधन का परिणाम [[ आयोनिक बंध |आयनिक बंधो]] के रूप में विपरीत आवेशित आयनों के बीच स्थिरवैद्युत बल या [[ सहसंयोजक बंधन |सहसंयोजक बंधों]] के रूप में [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉनों]] के बंटवारे के माध्यम से हो सकता है। रासायनिक बंधों की सामर्थ्य विशेष रूप से भिन्न होती है। समर्थ बंधन या प्राथमिक बंधन जैसे सहसंयोजक बंध, [[ आयनिक बंध |आयनिक बंध]] , [[ धातु बंधन |धातु बंधन]], और दुर्बल बंधन या द्वितीयक बंधन जैसे द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतः क्रियाएं, [[ लंदन फैलाव बल |लंडन फैलाव बल]] और [[ हाइड्रोजन बंध |हाइड्रोजन बंधन]] आदि होते है। | ||
चूँकि विपरीत आवेश एक साधारण [[ विद्युत चुम्बकीय बल |विद्युत चुम्बकीय बल]] के माध्यम से आकर्षित होते हैं, नाभिक की परिक्रमा करने वाले ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन और [[ परमाणु नाभिक |परमाणु नाभिक]] में धनात्मक आवेशित प्रोटॉन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। दो नाभिकों के बीच स्थित एक इलेक्ट्रॉन उन दोनों की ओर आकर्षित होगा और इस स्थिति में नाभिक इलेक्ट्रॉनों की ओर आकर्षित होगा। यह आकर्षण रासायनिक बंधन बनाता है। जो इलेक्ट्रॉनों की पदार्थ तरंग प्रकृति और उनके छोटे द्रव्यमान के कारण, उन्हें नाभिक की तुलना में बहुत अधिक मात्रा पर ग्रहण करना चाहिए, और इलेक्ट्रॉनों द्वारा ग्रहण कर लिया गया यह आयतन परमाणु नाभिक के आकार की तुलना में स्वयं नाभिक के अपेक्षाकृत दूर बंधन में रखता है। ।<ref>{{citation | चूँकि विपरीत आवेश एक साधारण [[ विद्युत चुम्बकीय बल |विद्युत चुम्बकीय बल]] के माध्यम से आकर्षित होते हैं, नाभिक की परिक्रमा करने वाले ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन और [[ परमाणु नाभिक |परमाणु नाभिक]] में धनात्मक आवेशित प्रोटॉन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। दो नाभिकों के बीच स्थित एक इलेक्ट्रॉन उन दोनों की ओर आकर्षित होगा और इस स्थिति में नाभिक इलेक्ट्रॉनों की ओर आकर्षित होगा। यह आकर्षण रासायनिक बंधन बनाता है। जो इलेक्ट्रॉनों की पदार्थ तरंग प्रकृति और उनके छोटे द्रव्यमान के कारण, उन्हें नाभिक की तुलना में बहुत अधिक मात्रा पर ग्रहण करना चाहिए, और इलेक्ट्रॉनों द्वारा ग्रहण कर लिया गया यह आयतन परमाणु नाभिक के आकार की तुलना में स्वयं नाभिक के अपेक्षाकृत दूर बंधन में रखता है। ।<ref>{{citation | ||
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[[ ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन |ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन]] में एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को दो नाभिकों के बीच असमान रूप से साझा किया जाता है। सहसंयोजक बंधन अधिकांश अणुओं को बेहतर-जुड़े परमाणुओं के छोटे संग्रह के गठन में परिणत होते हैं, जो ठोस और तरल पदार्थ में अन्य अणुओं से बलों द्वारा बंधे होते हैं जो अधिकांश सहसंयोजक बंधनों की तुलना में बहुत दुर्बल होते हैं जो अणुओं को आंतरिक रूप से एक साथ रखते हैं। इस तरह के दुर्बल अंतर-आणविक बंधन कार्बनिक आणविक पदार्थ देते हैं, जैसे मोम और तेल उनके नरम विस्तृत चरित्र और उनके कम पिघलने बिंदु वाले तरल पदार्थ में अणुओं को एक दूसरे के साथ सबसे संरचित या उन्मुख संपर्क बंद करना चाहिए। जब सहसंयोजक बंधन बड़े अणुओं में परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं को जोड़ते हैं, हालांकि जैसे कि [[ नायलॉन ]] जैसे पॉलिमर में या जब सहसंयोजक बंधन ठोस के माध्यम से नेटवर्क में विस्तारित होते हैं जो असतत अणुओं जैसे [[ हीरा ]] या [[ क्वार्ट्ज ]] या कई में [[ सिलिकेट खनिज |सिलिकेट खनिजों]] से बना नहीं होते हैं, तब परिणामी संरचनाएं मजबूत और सख्त दोनों हो सकती हैं, कम से कम सहसंयोजक बंधों के नेटवर्क के साथ सही दिशा में उन्मुख हो सकती हैं।<ref>{{cite book |last1=Housecroft |first1=Catherine E. |last2=Sharpe |first2=Alan G. |title=अकार्बनिक रसायन शास्त्र|date=2005 |publisher=Pearson Prentice-Hal |isbn=0130-39913-2 |page=100 |edition=2nd}}</ref> साथ ही, ऐसे सहसंयोजक पॉलिमर और नेटवर्क के गलनांक बहुत बढ़ जाते हैं। | [[ ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन |ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन]] में एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को दो नाभिकों के बीच असमान रूप से साझा किया जाता है। सहसंयोजक बंधन अधिकांश अणुओं को बेहतर-जुड़े परमाणुओं के छोटे संग्रह के गठन में परिणत होते हैं, जो ठोस और तरल पदार्थ में अन्य अणुओं से बलों द्वारा बंधे होते हैं जो अधिकांश सहसंयोजक बंधनों की तुलना में बहुत दुर्बल होते हैं जो अणुओं को आंतरिक रूप से एक साथ रखते हैं। इस तरह के दुर्बल अंतर-आणविक बंधन कार्बनिक आणविक पदार्थ देते हैं, जैसे मोम और तेल उनके नरम विस्तृत चरित्र और उनके कम पिघलने बिंदु वाले तरल पदार्थ में अणुओं को एक दूसरे के साथ सबसे संरचित या उन्मुख संपर्क बंद करना चाहिए। जब सहसंयोजक बंधन बड़े अणुओं में परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं को जोड़ते हैं, हालांकि जैसे कि [[ नायलॉन ]] जैसे पॉलिमर में या जब सहसंयोजक बंधन ठोस के माध्यम से नेटवर्क में विस्तारित होते हैं जो असतत अणुओं जैसे [[ हीरा ]] या [[ क्वार्ट्ज ]] या कई में [[ सिलिकेट खनिज |सिलिकेट खनिजों]] से बना नहीं होते हैं, तब परिणामी संरचनाएं मजबूत और सख्त दोनों हो सकती हैं, कम से कम सहसंयोजक बंधों के नेटवर्क के साथ सही दिशा में उन्मुख हो सकती हैं।<ref>{{cite book |last1=Housecroft |first1=Catherine E. |last2=Sharpe |first2=Alan G. |title=अकार्बनिक रसायन शास्त्र|date=2005 |publisher=Pearson Prentice-Hal |isbn=0130-39913-2 |page=100 |edition=2nd}}</ref> साथ ही, ऐसे सहसंयोजक पॉलिमर और नेटवर्क के गलनांक बहुत बढ़ जाते हैं। | ||
आयनिक बंधन के सरलीकृत दृष्टिकोण में बंधन इलेक्ट्रॉन को साझा नहीं किया जाता है, लेकिन स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रकार के बंधन में एक परमाणु के बाहरी परमाणु कक्षक में एक रिक्ति होती है जो एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की अनुमति देती है। ये नए जोड़े गए इलेक्ट्रॉन संभावित रूप से एक अलग परमाणु में अनुभव की तुलना में कम ऊर्जा-अवस्था (प्रभावी रूप से अधिक परमाणु चार्ज के निकट) पर ग्रहण कर लेते हैं इस प्रकार एक नाभिक दूसरे नाभिक की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन को अधिक दृढ़ता से बाध्य स्थिति प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक परमाणु दूसरे को एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित कर सकता है। इस स्थानांतरण के कारण एक परमाणु शुद्ध धनात्मक आवेश ग्रहण करता है, और दूसरा शुद्ध ऋणात्मक आवेश ग्रहण करता है। बांड तब सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के बीच | आयनिक बंधन के सरलीकृत दृष्टिकोण में बंधन इलेक्ट्रॉन को साझा नहीं किया जाता है, लेकिन स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रकार के बंधन में एक परमाणु के बाहरी परमाणु कक्षक में एक रिक्ति होती है जो एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की अनुमति देती है। ये नए जोड़े गए इलेक्ट्रॉन संभावित रूप से एक अलग परमाणु में अनुभव की तुलना में कम ऊर्जा-अवस्था (प्रभावी रूप से अधिक परमाणु चार्ज के निकट) पर ग्रहण कर लेते हैं इस प्रकार एक नाभिक दूसरे नाभिक की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन को अधिक दृढ़ता से बाध्य स्थिति प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक परमाणु दूसरे को एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित कर सकता है। इस स्थानांतरण के कारण एक परमाणु शुद्ध धनात्मक आवेश ग्रहण करता है, और दूसरा शुद्ध ऋणात्मक आवेश ग्रहण करता है। बांड तब सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण के परिणामस्वरूप होता है। आयनिक बंधों को सहसंयोजक बंधों में ध्रुवीकरण के चरम उदाहरण के रूप में देखा जा सकता है। अक्सर, ऐसे बंधों का अंतरिक्ष में कोई विशेष अभिविन्यास नहीं होता है, क्योंकि वे प्रत्येक आयन के अपने चारों ओर के सभी आयनों के समान स्थिरवैद्युत आकर्षण के परिणामस्वरूप होते हैं। आयनिक बंधन इस प्रकार मजबूत होते हैं, कि आयनिक पदार्थों को पिघलने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है लेकिन भंगुर भी होते हैं, क्योंकि आयनों के बीच बल कम दूरी के होते हैं और आसानी से दरारें और भंजन को भर नहीं पाते हैं। इस प्रकार का बंधन उत्कृष्ट खनिज लवण जैसे टेबल नमक के क्रिस्टल की भौतिक विशेषताओं को जन्म देता है। | ||
बंधन धातु कम उल्लेखित प्रकार का बंधन धातु है। इस प्रकार के बंधन में धातु के प्रत्येक परमाणु एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में दान करता है जो कई धातु परमाणुओं के बीच रहते हैं। इस समुद्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक साथ कई परमाणुओं से जुड़े होने के लिए स्वतंत्र है, अपनी तरंग प्रकृति के आधार पर बंधन का परिणाम है क्योंकि धातु परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के कारण कुछ धनात्मक प्रभारित हो जाते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन किसी भी परमाणु का हिस्सा हुए बिना कई परमाणुओं के प्रति आकर्षित रहते हैं। धात्विक बंधन को सहसंयोजक बंधों की एक बड़ी प्रणाली पर इलेक्ट्रॉनों के [[ निरूपण |निरूपण]] के एक अधिकतम उदाहरण के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें प्रत्येक परमाणु भाग लेता है। इस प्रकार की संबंध अधिकांश बहुत मजबूत होते है, जिसके परिणामस्वरूप धातुओं की तन्य शक्ति होती है। हालांकि, धातु बंधन अन्य प्रकारों की तुलना में प्रकृति में अधिक सामूहिक है, और इसलिए वे धातु क्रिस्टल को अधिक आसानी से विकृत करने की अनुमति देते हैं, क्योंकि वे एक दूसरे के लिए आकर्षित परमाणुओं से बने होते हैं, लेकिन किसी विशेष रूप से उन्मुख तरीके से नहीं। इससे धातुओं में लचीलापन आता है। धात्विक बंधन में इलेक्ट्रॉनों के बादल धातुओं की विशिष्ट रूप से अच्छी विद्युत और तापीय चालकता का कारण बनते हैं, और उनकी चमकदार खनिज विज्ञान भी है जो सफेद प्रकाश की अधिकांश आवृत्तियों को दर्शाती है। | बंधन धातु कम उल्लेखित प्रकार का बंधन धातु है। इस प्रकार के बंधन में धातु के प्रत्येक परमाणु एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में दान करता है जो कई धातु परमाणुओं के बीच रहते हैं। इस समुद्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक साथ कई परमाणुओं से जुड़े होने के लिए स्वतंत्र है, अपनी तरंग प्रकृति के आधार पर बंधन का परिणाम है क्योंकि धातु परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के कारण कुछ धनात्मक प्रभारित हो जाते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन किसी भी परमाणु का हिस्सा हुए बिना कई परमाणुओं के प्रति आकर्षित रहते हैं। धात्विक बंधन को सहसंयोजक बंधों की एक बड़ी प्रणाली पर इलेक्ट्रॉनों के [[ निरूपण |निरूपण]] के एक अधिकतम उदाहरण के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें प्रत्येक परमाणु भाग लेता है। इस प्रकार की संबंध अधिकांश बहुत मजबूत होते है, जिसके परिणामस्वरूप धातुओं की तन्य शक्ति होती है। हालांकि, धातु बंधन अन्य प्रकारों की तुलना में प्रकृति में अधिक सामूहिक है, और इसलिए वे धातु क्रिस्टल को अधिक आसानी से विकृत करने की अनुमति देते हैं, क्योंकि वे एक दूसरे के लिए आकर्षित परमाणुओं से बने होते हैं, लेकिन किसी विशेष रूप से उन्मुख तरीके से नहीं। इससे धातुओं में लचीलापन आता है। धात्विक बंधन में इलेक्ट्रॉनों के बादल धातुओं की विशिष्ट रूप से अच्छी विद्युत और तापीय चालकता का कारण बनते हैं, और उनकी चमकदार खनिज विज्ञान भी है जो सफेद प्रकाश की अधिकांश आवृत्तियों को दर्शाती है। | ||
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प्रबल रासायनिक बंधन अंतराआणविक बल हैं जो अणुओं में परमाणुओं को एक साथ रखते हैं। एक मजबूत रासायनिक बंधन परमाणु केंद्रों के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण या साझाकरण से बनता है और नाभिक में प्रोटॉन और कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के बीच | प्रबल रासायनिक बंधन अंतराआणविक बल हैं जो अणुओं में परमाणुओं को एक साथ रखते हैं। एक मजबूत रासायनिक बंधन परमाणु केंद्रों के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण या साझाकरण से बनता है और नाभिक में प्रोटॉन और कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण पर निर्भर करता है। | ||
प्रबल रासायनिक बंधन के प्रकार घटक तत्वों की [[ वैद्युतीयऋणात्मकता |वैद्युतीय ऋणात्मकता]] में अंतर के कारण भिन्न होते हैं। वैद्युतीय ऋणात्मकता किसी दिए गए [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्व]] के परमाणु के लिए एक रासायनिक बंधन बनाते समय साझा इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की प्रवृत्ति है, जहां संबंधित वैद्युतीय ऋणात्मकता जितनी अधिक होती है, उतना ही अधिक इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करती है। वैद्युतीय ऋणात्मकता बांड ऊर्जा का मात्रात्मक अनुमान लगाने का एक सरल तरीका है, जो सहसंयोजक से आयनिक बंधन तक निरंतर पैमाने के साथ एक बंधन की विशेषता है। वैद्युतीय ऋणात्मकता में एक बड़ा अंतर बंधन में अधिक ध्रुवीय आयनिक चरित्र की ओर जाता है। | प्रबल रासायनिक बंधन के प्रकार घटक तत्वों की [[ वैद्युतीयऋणात्मकता |वैद्युतीय ऋणात्मकता]] में अंतर के कारण भिन्न होते हैं। वैद्युतीय ऋणात्मकता किसी दिए गए [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्व]] के परमाणु के लिए एक रासायनिक बंधन बनाते समय साझा इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की प्रवृत्ति है, जहां संबंधित वैद्युतीय ऋणात्मकता जितनी अधिक होती है, उतना ही अधिक इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करती है। वैद्युतीय ऋणात्मकता बांड ऊर्जा का मात्रात्मक अनुमान लगाने का एक सरल तरीका है, जो सहसंयोजक से आयनिक बंधन तक निरंतर पैमाने के साथ एक बंधन की विशेषता है। वैद्युतीय ऋणात्मकता में एक बड़ा अंतर बंधन में अधिक ध्रुवीय आयनिक चरित्र की ओर जाता है। | ||
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बैंगनी रंग में सोडियम धनायनों (Na+) और हरे रंग में [[ क्लोराइड |क्लोराइड]] आयनों (Cl−) के साथ [[ सोडियम |सोडियम]] क्लोराइड (NaCl) की क्रिस्टल संरचना। पीले रंग के स्टिपल्स विपरीत आवेश के आयनों के बीच [[ विद्युत बल |विद्युत बल]] का प्रतिनिधित्व करते हैं। आयनिक बंधन परमाणुओं के बीच | बैंगनी रंग में सोडियम धनायनों (Na+) और हरे रंग में [[ क्लोराइड |क्लोराइड]] आयनों (Cl−) के साथ [[ सोडियम |सोडियम]] क्लोराइड (NaCl) की क्रिस्टल संरचना। पीले रंग के स्टिपल्स विपरीत आवेश के आयनों के बीच [[ विद्युत बल |विद्युत बल]] का प्रतिनिधित्व करते हैं। आयनिक बंधन परमाणुओं के बीच स्थिरवैद्युत परस्पर क्रिया का एक प्रकार है जिसमें बड़ी वैद्युतीय ऋणात्मकता का अंतर होता है। कोई सटीक मान नहीं है, जो आयनिक को सहसंयोजक बंधन से अलग करता है, लेकिन 1.7 से अधिक का वैद्युतीय ऋणात्मकता अंतर आयनिक होने की संभावना है जबकि 1.7 से कम का अंतर सहसंयोजक होने की संभावना है।<ref>{{cite book | ||
| last = Atkins | | last = Atkins | ||
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== रासायनिक बंधन के सिद्धांत == | == रासायनिक बंधन के सिद्धांत == | ||
शुद्ध आयनिक बंधन की अवास्तविक सीमा बंधन में दो परमाणुओं में से एक पर इलेक्ट्रॉनों को पूरी तरह से स्थानीयकृत किया जाता है। इस तरह के बंधनों को [[ शास्त्रीय भौतिकी |शास्त्रीय भौतिकी]] द्वारा समझा जा सकता है। परमाणुओं के बीच बलों को [[ समदैशिक |समदैशिक]] सातत्य | शुद्ध आयनिक बंधन की अवास्तविक सीमा बंधन में दो परमाणुओं में से एक पर इलेक्ट्रॉनों को पूरी तरह से स्थानीयकृत किया जाता है। इस तरह के बंधनों को [[ शास्त्रीय भौतिकी |शास्त्रीय भौतिकी]] द्वारा समझा जा सकता है। परमाणुओं के बीच बलों को [[ समदैशिक |समदैशिक]] सातत्य स्थिरवैद्युत क्षमता की विशेषता है। उनका परिमाण आवेश अंतर के साधारण अनुपात में होता है। | ||
सहसंयोजक बंधों को संयोजकता बंधन सिद्धांत | संयोजकता बंधन (VB) सिद्धांत या आणविक कक्षीय सिद्धांत | आणविक कक्षीय (MO) सिद्धांत द्वारा अच्छे तरीके से समझा जाता है। सम्मिलित रमाणुओं के गुणों को [[ ऑक्सीकरण संख्या |ऑक्सीकरण संख्या]] , औपचारिक आवेशित और वैद्युतीय ऋणात्मकता जैसी अवधारणाओं का उपयोग करके समझा जा सकता है। एक बंधन के अन्दर इलेक्ट्रॉन घनत्व अलग-अलग परमाणुओं को नहीं सौंपा जाता है, बल्कि परमाणुओं के बीच इसे स्थानांतरित कर दिया जाता है। संयोजकता बंधन सिद्धांत में बंधन को इलेक्ट्रॉन जोड़े से बनाया जा रहा है जो परमाणु कक्षाओं के ओवरलैप के माध्यम से दो परमाणुओं द्वारा स्थानीयकृत और साझा किए जाते हैं। [[ कक्षीय संकरण ]] और अनुनाद की अवधारणाएं इलेक्ट्रॉन जोड़ी बंधन की इस मूल धारणा को बढ़ाती हैं। आणविक कक्षीय सिद्धांत में संबंध को कक्षाओं में विभाजित और विभाजित होने के रूप में देखा जाता है जो पूरे अणु में फैलते हैं और इसके समरूपता गुणों के लिए अनुकूलित होते हैं, सामान्य रूप से परमाणु कक्षाओं को आणविक कक्षीय विधि एलसीएओ के रैखिक संयोजन पर विचार करके। संयोजकता बंधन सिद्धांत स्थानिक रूप से स्थानीयकृत होने के कारण अधिक रासायनिक रूप से सहज है, जिससे रासायनिक परिवर्तन के दौर से गुजर रहे अणु के हिस्सों पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है। इसके विपरीत, क्वांटम यांत्रिक दृष्टिकोण से आणविक कक्षाओं मे अधिक प्राकृतिक होते हैं, कक्षीय ऊर्जा शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण होती है और [[ फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी ]] से प्रयोगात्मक आयनीकरण ऊर्जा से सीधे जुड़ी होती है। नतीजतन, संयोजकता बंधन सिद्धांत और आणविक कक्षीय सिद्धांत को अक्सर प्रतिस्पर्धी लेकिन पूरक ढांचे के रूप में देखा जाता है जो रासायनिक प्रणालियों में विभिन्न अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक संरचना सिद्धांत के दृष्टिकोण के रूप में MO और VB दोनों विधियां कम से कम सिद्धांत रूप में सटीकता के किसी भी वांछित स्तर पर अनुमान लगा सकती हैं। हालांकि, निचले स्तरों पर, अनुमान भिन्न होते हैं, और एक दृष्टिकोण दूसरे की तुलना में किसी विशेष प्रणाली या संपत्ति को सम्मिलित करने वाली गणनाओं के लिए बेहतर अनुकूल हो सकता है। | सहसंयोजक बंधों को संयोजकता बंधन सिद्धांत | संयोजकता बंधन (VB) सिद्धांत या आणविक कक्षीय सिद्धांत | आणविक कक्षीय (MO) सिद्धांत द्वारा अच्छे तरीके से समझा जाता है। सम्मिलित रमाणुओं के गुणों को [[ ऑक्सीकरण संख्या |ऑक्सीकरण संख्या]] , औपचारिक आवेशित और वैद्युतीय ऋणात्मकता जैसी अवधारणाओं का उपयोग करके समझा जा सकता है। एक बंधन के अन्दर इलेक्ट्रॉन घनत्व अलग-अलग परमाणुओं को नहीं सौंपा जाता है, बल्कि परमाणुओं के बीच इसे स्थानांतरित कर दिया जाता है। संयोजकता बंधन सिद्धांत में बंधन को इलेक्ट्रॉन जोड़े से बनाया जा रहा है जो परमाणु कक्षाओं के ओवरलैप के माध्यम से दो परमाणुओं द्वारा स्थानीयकृत और साझा किए जाते हैं। [[ कक्षीय संकरण ]] और अनुनाद की अवधारणाएं इलेक्ट्रॉन जोड़ी बंधन की इस मूल धारणा को बढ़ाती हैं। आणविक कक्षीय सिद्धांत में संबंध को कक्षाओं में विभाजित और विभाजित होने के रूप में देखा जाता है जो पूरे अणु में फैलते हैं और इसके समरूपता गुणों के लिए अनुकूलित होते हैं, सामान्य रूप से परमाणु कक्षाओं को आणविक कक्षीय विधि एलसीएओ के रैखिक संयोजन पर विचार करके। संयोजकता बंधन सिद्धांत स्थानिक रूप से स्थानीयकृत होने के कारण अधिक रासायनिक रूप से सहज है, जिससे रासायनिक परिवर्तन के दौर से गुजर रहे अणु के हिस्सों पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है। इसके विपरीत, क्वांटम यांत्रिक दृष्टिकोण से आणविक कक्षाओं मे अधिक प्राकृतिक होते हैं, कक्षीय ऊर्जा शारीरिक रूप से महत्वपूर्ण होती है और [[ फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी ]] से प्रयोगात्मक आयनीकरण ऊर्जा से सीधे जुड़ी होती है। नतीजतन, संयोजकता बंधन सिद्धांत और आणविक कक्षीय सिद्धांत को अक्सर प्रतिस्पर्धी लेकिन पूरक ढांचे के रूप में देखा जाता है जो रासायनिक प्रणालियों में विभिन्न अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक संरचना सिद्धांत के दृष्टिकोण के रूप में MO और VB दोनों विधियां कम से कम सिद्धांत रूप में सटीकता के किसी भी वांछित स्तर पर अनुमान लगा सकती हैं। हालांकि, निचले स्तरों पर, अनुमान भिन्न होते हैं, और एक दृष्टिकोण दूसरे की तुलना में किसी विशेष प्रणाली या संपत्ति को सम्मिलित करने वाली गणनाओं के लिए बेहतर अनुकूल हो सकता है। | ||
Revision as of 15:49, 10 November 2022
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रासायनिक बंधन परमाणुओं, आयनों या अणुओं के बीच एक स्थायी आकर्षण होता है, जो रासायनिक यौगिकों के निर्माण को सक्षम बनाता है। बंधन का परिणाम आयनिक बंधो के रूप में विपरीत आवेशित आयनों के बीच स्थिरवैद्युत बल या सहसंयोजक बंधों के रूप में इलेक्ट्रॉनों के बंटवारे के माध्यम से हो सकता है। रासायनिक बंधों की सामर्थ्य विशेष रूप से भिन्न होती है। समर्थ बंधन या प्राथमिक बंधन जैसे सहसंयोजक बंध, आयनिक बंध , धातु बंधन, और दुर्बल बंधन या द्वितीयक बंधन जैसे द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतः क्रियाएं, लंडन फैलाव बल और हाइड्रोजन बंधन आदि होते है।
चूँकि विपरीत आवेश एक साधारण विद्युत चुम्बकीय बल के माध्यम से आकर्षित होते हैं, नाभिक की परिक्रमा करने वाले ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन और परमाणु नाभिक में धनात्मक आवेशित प्रोटॉन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। दो नाभिकों के बीच स्थित एक इलेक्ट्रॉन उन दोनों की ओर आकर्षित होगा और इस स्थिति में नाभिक इलेक्ट्रॉनों की ओर आकर्षित होगा। यह आकर्षण रासायनिक बंधन बनाता है। जो इलेक्ट्रॉनों की पदार्थ तरंग प्रकृति और उनके छोटे द्रव्यमान के कारण, उन्हें नाभिक की तुलना में बहुत अधिक मात्रा पर ग्रहण करना चाहिए, और इलेक्ट्रॉनों द्वारा ग्रहण कर लिया गया यह आयतन परमाणु नाभिक के आकार की तुलना में स्वयं नाभिक के अपेक्षाकृत दूर बंधन में रखता है। ।[1]
सामान्य रूप से जटिल रासायनिक बंधन मे भाग लेने वाले परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के सहभाजन या हस्तांतरण से जुड़ा होता है। अणुओं, क्रिस्टल , धातुओं और द्विपरमाणुक गैसों में परमाणु - वास्तव में हमारे आस-पास के अधिकांश भौतिक वातावरण-रासायनिक बंधनों द्वारा साथ रखे जाते हैं, जो संरचना और पदार्थो के विस्तृत गुणों को निर्धारित करते हैं।
सभी बांडों को क्वांटम सिद्धांत द्वारा समझाया जा सकता है, लेकिन व्यवहार में सरलीकरण नियम रसायनज्ञों को बांड की सामर्थ, दिशा और ध्रुवीयता की भविष्यवाणी करने की अनुमति देते हैं। अष्टक नियम और वीएसईपीआर सिद्धांत दो उदाहरण हैं। अधिक परिष्कृत सिद्धांत संयोजकता बंधन सिद्धांत हैं, जिसमें कक्षीय संकरण सम्मिलित है[2] और अनुनाद[3] और आणविक कक्षीय सिद्धांत [4] जिसमें परमाणु कक्षीय और लिगैंड क्षेत्र सिद्धांत का रैखिक संयोजन सम्मिलित है। स्थिर विद्युतिकी का उपयोग बंधन ध्रुवीयता और रासायनिक पदार्थों पर उनके प्रभाव का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
मुख्य प्रकार के रासायनिक बंधों का अवलोकन
रासायनिक बंधन परमाणुओं के बीच एक आकर्षण होता है। इस आकर्षण को परमाणुओं के सबसे बाहरी या संयोजी इलेक्ट्रॉनों के विभिन्न व्यवहारों के परिणाम के रूप में देखा जा सकता है। ये व्यवहार विभिन्न परिस्थितियों में एक दूसरे में मूल रूप से विलीन हो जाते हैं, जिससे उनके बीच कोई स्पष्ट रेखा न खींची जा सके। हालांकि यह विभिन्न प्रकार के बंधनों के बीच अंतर करने के लिए उपयोगी और प्रचलित रहता है, जिसके परिणामस्वरूप संघनित पदार्थ के विभिन्न गुण होते हैं।
एक सहसंयोजक बंधन के सरलतम दृश्य में एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन (प्राय: इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी) दो परमाणु नाभिकों के बीच के स्थान में खींचे जाते हैं। बंधन निर्माण द्वारा ऊर्जा मुक्त की जाती है।[5] यह स्थितिज ऊर्जा में कमी का परिणाम नहीं है, क्योंकि दो प्रोटॉन के लिए दो इलेक्ट्रॉनों का आकर्षण इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन-प्रोटॉन प्रतिकर्षण द्वारा पूरा किया जाता है। इसके अतिरिक्त ऊर्जा की मुक्ति और बंधन की स्थिरता गतिज ऊर्जा में कमी से उत्पन्न होती है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों को अधिक स्थानिक रूप से वितरित लंबी डी ब्रोगली तरंग दैर्ध्य कक्षीय में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की तुलना में अपने संबंधित नाभिक के पास संकुचित किया जाता है।.[6] ये बंधन दो विशेष पहचान योग्य परमाणुओं के बीच उपस्थित होते हैं और अंतरिक्ष में एक दिशा होती है, जिससे उन्हें चित्रों में परमाणुओं के बीच एकल कनेक्टिंग लाइनों के रूप में दिखाया जा सकता है, या प्रारूप में क्षेत्रों के बीच की छड़ के रूप में प्रतिरूपण किया जा सकता है।
ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन में एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को दो नाभिकों के बीच असमान रूप से साझा किया जाता है। सहसंयोजक बंधन अधिकांश अणुओं को बेहतर-जुड़े परमाणुओं के छोटे संग्रह के गठन में परिणत होते हैं, जो ठोस और तरल पदार्थ में अन्य अणुओं से बलों द्वारा बंधे होते हैं जो अधिकांश सहसंयोजक बंधनों की तुलना में बहुत दुर्बल होते हैं जो अणुओं को आंतरिक रूप से एक साथ रखते हैं। इस तरह के दुर्बल अंतर-आणविक बंधन कार्बनिक आणविक पदार्थ देते हैं, जैसे मोम और तेल उनके नरम विस्तृत चरित्र और उनके कम पिघलने बिंदु वाले तरल पदार्थ में अणुओं को एक दूसरे के साथ सबसे संरचित या उन्मुख संपर्क बंद करना चाहिए। जब सहसंयोजक बंधन बड़े अणुओं में परमाणुओं की लंबी श्रृंखलाओं को जोड़ते हैं, हालांकि जैसे कि नायलॉन जैसे पॉलिमर में या जब सहसंयोजक बंधन ठोस के माध्यम से नेटवर्क में विस्तारित होते हैं जो असतत अणुओं जैसे हीरा या क्वार्ट्ज या कई में सिलिकेट खनिजों से बना नहीं होते हैं, तब परिणामी संरचनाएं मजबूत और सख्त दोनों हो सकती हैं, कम से कम सहसंयोजक बंधों के नेटवर्क के साथ सही दिशा में उन्मुख हो सकती हैं।[7] साथ ही, ऐसे सहसंयोजक पॉलिमर और नेटवर्क के गलनांक बहुत बढ़ जाते हैं।
आयनिक बंधन के सरलीकृत दृष्टिकोण में बंधन इलेक्ट्रॉन को साझा नहीं किया जाता है, लेकिन स्थानांतरित किया जाता है। इस प्रकार के बंधन में एक परमाणु के बाहरी परमाणु कक्षक में एक रिक्ति होती है जो एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने की अनुमति देती है। ये नए जोड़े गए इलेक्ट्रॉन संभावित रूप से एक अलग परमाणु में अनुभव की तुलना में कम ऊर्जा-अवस्था (प्रभावी रूप से अधिक परमाणु चार्ज के निकट) पर ग्रहण कर लेते हैं इस प्रकार एक नाभिक दूसरे नाभिक की तुलना में एक इलेक्ट्रॉन को अधिक दृढ़ता से बाध्य स्थिति प्रदान करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक परमाणु दूसरे को एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरित कर सकता है। इस स्थानांतरण के कारण एक परमाणु शुद्ध धनात्मक आवेश ग्रहण करता है, और दूसरा शुद्ध ऋणात्मक आवेश ग्रहण करता है। बांड तब सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के बीच स्थिरवैद्युत आकर्षण के परिणामस्वरूप होता है। आयनिक बंधों को सहसंयोजक बंधों में ध्रुवीकरण के चरम उदाहरण के रूप में देखा जा सकता है। अक्सर, ऐसे बंधों का अंतरिक्ष में कोई विशेष अभिविन्यास नहीं होता है, क्योंकि वे प्रत्येक आयन के अपने चारों ओर के सभी आयनों के समान स्थिरवैद्युत आकर्षण के परिणामस्वरूप होते हैं। आयनिक बंधन इस प्रकार मजबूत होते हैं, कि आयनिक पदार्थों को पिघलने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है लेकिन भंगुर भी होते हैं, क्योंकि आयनों के बीच बल कम दूरी के होते हैं और आसानी से दरारें और भंजन को भर नहीं पाते हैं। इस प्रकार का बंधन उत्कृष्ट खनिज लवण जैसे टेबल नमक के क्रिस्टल की भौतिक विशेषताओं को जन्म देता है।
बंधन धातु कम उल्लेखित प्रकार का बंधन धातु है। इस प्रकार के बंधन में धातु के प्रत्येक परमाणु एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉनों के समुद्र में दान करता है जो कई धातु परमाणुओं के बीच रहते हैं। इस समुद्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक साथ कई परमाणुओं से जुड़े होने के लिए स्वतंत्र है, अपनी तरंग प्रकृति के आधार पर बंधन का परिणाम है क्योंकि धातु परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनों के नुकसान के कारण कुछ धनात्मक प्रभारित हो जाते हैं जबकि इलेक्ट्रॉन किसी भी परमाणु का हिस्सा हुए बिना कई परमाणुओं के प्रति आकर्षित रहते हैं। धात्विक बंधन को सहसंयोजक बंधों की एक बड़ी प्रणाली पर इलेक्ट्रॉनों के निरूपण के एक अधिकतम उदाहरण के रूप में देखा जा सकता है, जिसमें प्रत्येक परमाणु भाग लेता है। इस प्रकार की संबंध अधिकांश बहुत मजबूत होते है, जिसके परिणामस्वरूप धातुओं की तन्य शक्ति होती है। हालांकि, धातु बंधन अन्य प्रकारों की तुलना में प्रकृति में अधिक सामूहिक है, और इसलिए वे धातु क्रिस्टल को अधिक आसानी से विकृत करने की अनुमति देते हैं, क्योंकि वे एक दूसरे के लिए आकर्षित परमाणुओं से बने होते हैं, लेकिन किसी विशेष रूप से उन्मुख तरीके से नहीं। इससे धातुओं में लचीलापन आता है। धात्विक बंधन में इलेक्ट्रॉनों के बादल धातुओं की विशिष्ट रूप से अच्छी विद्युत और तापीय चालकता का कारण बनते हैं, और उनकी चमकदार खनिज विज्ञान भी है जो सफेद प्रकाश की अधिकांश आवृत्तियों को दर्शाती है।
इतिहास
रासायनिक बंधन की प्रकृति के बारे में प्रारम्भ में अनुमान 12 वीं शताब्दी की प्रारम्भ से माना जाता था, कि कुछ प्रकार की