கோவலன்ட் இரசாயனப் பிணைப்பு என்றால் என்ன. பங்கீட்டு பிணைப்புகள்

கோவலன்ட், அயனி மற்றும் உலோகம் ஆகிய மூன்று முக்கிய இரசாயன பிணைப்புகள் உள்ளன.

பற்றி மேலும் தெரிந்து கொள்வோம் கோவலன்ட் இரசாயன பிணைப்பு. அதன் நிகழ்வின் பொறிமுறையைக் கருத்தில் கொள்வோம். ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் உருவாக்கத்தை உதாரணமாக எடுத்துக் கொள்வோம்:

ஒரு 1s எலக்ட்ரானால் உருவாக்கப்பட்ட கோள சமச்சீர் மேகம் ஒரு இலவச ஹைட்ரஜன் அணுவின் கருவைச் சுற்றி வருகிறது. அணுக்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்திற்கு அருகில் வரும்போது, ​​அவற்றின் சுற்றுப்பாதைகள் ஓரளவு ஒன்றுடன் ஒன்று (படத்தைப் பார்க்கவும்), இதன் விளைவாக, இரண்டு கருக்களின் மையங்களுக்கு இடையில் ஒரு மூலக்கூறு இரண்டு-எலக்ட்ரான் மேகம் தோன்றுகிறது, இது அணுக்கருக்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியில் அதிகபட்ச எலக்ட்ரான் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது. எதிர்மறை மின்னூட்டத்தின் அடர்த்தியின் அதிகரிப்புடன், மூலக்கூறு மேகம் மற்றும் கருக்களுக்கு இடையே உள்ள ஈர்ப்பு சக்திகளில் வலுவான அதிகரிப்பு ஏற்படுகிறது.

எனவே, அணுக்களின் எலக்ட்ரான் மேகங்களை ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ப்பதன் மூலம் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாகிறது, இது ஆற்றலின் வெளியீட்டோடு சேர்ந்துள்ளது. தொடுவதற்கு முன் அணுக்களின் கருக்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் 0.106 nm ஆக இருந்தால், எலக்ட்ரான் மேகங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்த பிறகு அது 0.074 nm ஆக இருக்கும். எலெக்ட்ரான் ஆர்பிட்டல்களின் ஒன்றுடன் ஒன்று, இரசாயனப் பிணைப்பு வலுவாக இருக்கும்.

கோவலன்ட்அழைக்கப்பட்டது எலக்ட்ரான் ஜோடிகளால் மேற்கொள்ளப்படும் வேதியியல் பிணைப்பு. கோவலன்ட் பிணைப்புகள் கொண்ட கலவைகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஹோமியோபோலார்அல்லது அணு.

உள்ளது இரண்டு வகையான கோவலன்ட் பிணைப்புகள்: துருவமற்றும் துருவமற்ற.

துருவமற்றவர்களுக்கு ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பில், ஒரு பொதுவான ஜோடி எலக்ட்ரான்களால் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் மேகம் இரண்டு அணுக்களின் கருக்களுடன் சமச்சீராக விநியோகிக்கப்படுகிறது. ஒரு உதாரணம் ஒரு தனிமத்தை உள்ளடக்கிய டையட்டோமிக் மூலக்கூறுகள்: Cl 2, N 2, H 2, F 2, O 2 மற்றும் பிற, எலக்ட்ரான் ஜோடி இரண்டு அணுக்களுக்கும் சமமாக உள்ளது.

துருவத்தில் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பில், எலக்ட்ரான் மேகம் அதிக உறவினர் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியுடன் அணுவை நோக்கி மாற்றப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, H 2 S, HCl, H 2 O மற்றும் பிற ஆவியாகும் கனிம சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகள்.

HCl மூலக்கூறின் உருவாக்கம் பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படலாம்:

ஏனெனில் குளோரின் அணுவின் (2.83) சார்புடைய எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி ஹைட்ரஜன் அணுவை (2.1) விட அதிகமாக உள்ளது, எலக்ட்ரான் ஜோடி குளோரின் அணுவிற்கு மாற்றப்படுகிறது.

கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கத்தின் பரிமாற்ற பொறிமுறைக்கு கூடுதலாக - ஒன்றுடன் ஒன்று காரணமாக, மேலும் உள்ளது கொடையாளி-ஏற்றுபவர்அதன் உருவாக்கத்தின் வழிமுறை. இது ஒரு அணுவின் (நன்கொடையாளர்) இரண்டு-எலக்ட்ரான் மேகம் மற்றும் மற்றொரு அணுவின் இலவச சுற்றுப்பாதையின் (ஏற்றுக்கொள்பவர்) காரணமாக ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கம் நிகழ்கிறது. அம்மோனியம் NH 4 + உருவாவதற்கான பொறிமுறையின் உதாரணத்தைப் பார்ப்போம், அம்மோனியா மூலக்கூறில், நைட்ரஜன் அணுவில் இரண்டு எலக்ட்ரான் மேகம் உள்ளது:

ஹைட்ரஜன் அயனி ஒரு இலவச 1s சுற்றுப்பாதையைக் கொண்டுள்ளது, இதைக் குறிக்கலாம்.

அம்மோனியம் அயனியின் உருவாக்கத்தின் போது, ​​நைட்ரஜனின் இரண்டு-எலக்ட்ரான் மேகம் நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு பொதுவானதாகிறது, அதாவது இது ஒரு மூலக்கூறு எலக்ட்ரான் மேகமாக மாற்றப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, நான்காவது கோவலன்ட் பிணைப்பு தோன்றுகிறது. அம்மோனியம் உருவாகும் செயல்முறையை பின்வரும் வரைபடத்துடன் நீங்கள் கற்பனை செய்யலாம்:

ஹைட்ரஜன் அயனியின் கட்டணம் அனைத்து அணுக்களுக்கும் இடையில் சிதறடிக்கப்படுகிறது, மேலும் நைட்ரஜனுக்கு சொந்தமான இரண்டு-எலக்ட்ரான் மேகம் ஹைட்ரஜனுடன் பகிர்ந்து கொள்ளப்படுகிறது.

இன்னும் கேள்விகள் உள்ளதா? உங்கள் வீட்டுப்பாடத்தை எப்படி செய்வது என்று தெரியவில்லையா?
ஒரு ஆசிரியரிடமிருந்து உதவி பெற -.
முதல் பாடம் இலவசம்!

blog.site, உள்ளடக்கத்தை முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ நகலெடுக்கும்போது, ​​அசல் மூலத்திற்கான இணைப்பு தேவை.

வேதியியல் ஒரு சிக்கலான மற்றும் மாறுபட்ட அறிவியல் என்பது இரகசியமல்ல. பல்வேறு எதிர்வினைகள், எதிர்வினைகள், இரசாயனங்கள் மற்றும் பிற சிக்கலான மற்றும் குழப்பமான சொற்கள் - அவை அனைத்தும் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்கின்றன. ஆனால் முக்கிய விஷயம் என்னவென்றால், நாம் ஒவ்வொரு நாளும் வேதியியலைக் கையாளுகிறோம், வகுப்பில் ஆசிரியரைக் கேட்டு புதிய விஷயங்களைக் கற்றுக்கொள்கிறோமா அல்லது தேநீர் தயாரிப்பதா என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், பொதுவாக இது ஒரு இரசாயன செயல்முறையாகும்.

உடன் தொடர்பில் உள்ளது

வகுப்பு தோழர்கள்

என்று முடிவு செய்யலாம் நீங்கள் வேதியியல் தெரிந்திருக்க வேண்டும், அதைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் நமது உலகம் அல்லது அதன் சில பகுதிகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை அறிவது சுவாரஸ்யமானது, மேலும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

இப்போது நாம் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு போன்ற ஒரு சொல்லைக் கையாள வேண்டும், இது துருவ அல்லது துருவமற்றதாக இருக்கலாம். மூலம், "கோவலன்ட்" என்ற வார்த்தையே லத்தீன் "கோ" - ஒன்றாக மற்றும் "வேல்ஸ்" - சக்தியைக் கொண்டு பெறப்பட்டது.

காலத்தின் தோற்றங்கள்

என்ற உண்மையிலிருந்து ஆரம்பிக்கலாம் "கோவலன்ட்" என்ற சொல் முதன்முதலில் 1919 இல் இர்விங் லாங்முயரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது -நோபல் பரிசு பெற்றவர். "கோவலன்ட்" என்ற கருத்து ஒரு வேதியியல் பிணைப்பைக் குறிக்கிறது, இதில் இரண்டு அணுக்களும் எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, இது பகிரப்பட்ட உடைமை என்று அழைக்கப்படுகிறது. எனவே, எடுத்துக்காட்டாக, எலக்ட்ரான்கள் சுதந்திரமாக இருக்கும் உலோகத்திலிருந்து அல்லது ஒரு அயனியில் இருந்து வேறுபடுகிறது, அங்கு ஒன்று எலக்ட்ரான்களை மற்றொன்றுக்கு முழுமையாகக் கொடுக்கிறது. இது அல்லாத உலோகங்களுக்கு இடையில் உருவாகிறது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

மேற்கூறியவற்றின் அடிப்படையில், இந்த செயல்முறை என்ன என்பதைப் பற்றி நாம் ஒரு சிறிய முடிவை எடுக்கலாம். இது பொதுவான எலக்ட்ரான் ஜோடிகளின் உருவாக்கம் காரணமாக அணுக்களுக்கு இடையில் எழுகிறது, மேலும் இந்த ஜோடிகள் எலக்ட்ரான்களின் வெளிப்புற மற்றும் முன்-வெளிப்புற துணை நிலைகளில் எழுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டுகள், துருவமுனைப்பு கொண்ட பொருட்கள்:

கோவலன்ட் பிணைப்பின் வகைகள்

இரண்டு வகைகளும் உள்ளன: துருவ மற்றும், அதன்படி, துருவமற்ற பிணைப்புகள். அவை ஒவ்வொன்றின் அம்சங்களையும் தனித்தனியாக பகுப்பாய்வு செய்வோம்.

கோவலன்ட் போலார் - உருவாக்கம்

"துருவ" என்ற வார்த்தையின் அர்த்தம் என்ன?

பொதுவாக நடப்பது என்னவென்றால், இரண்டு அணுக்கள் வெவ்வேறு எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை பகிர்ந்து கொள்ளும் எலக்ட்ரான்கள் சமமாக இல்லை, ஆனால் எப்போதும் மற்றொன்றை விட நெருக்கமாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஹைட்ரஜன் குளோரைடு மூலக்கூறு, இதில் கோவலன்ட் பிணைப்பின் எலக்ட்ரான்கள் குளோரின் அணுவுக்கு அருகில் அமைந்துள்ளன, ஏனெனில் அதன் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி ஹைட்ரஜனை விட அதிகமாக உள்ளது. இருப்பினும், உண்மையில், எலக்ட்ரான் ஈர்ப்பு வேறுபாடு ஹைட்ரஜனில் இருந்து குளோரினுக்கு முழுமையான எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் நிகழும் அளவுக்கு சிறியது.

இதன் விளைவாக, துருவமாக இருக்கும்போது, ​​எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவ் ஒன்றிற்கு மாறுகிறது, மேலும் அதன் மீது ஒரு பகுதி எதிர்மறை கட்டணம் தோன்றும். இதையொட்டி, எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி குறைவாக இருக்கும் நியூக்ளியஸ், அதன்படி, ஒரு பகுதி நேர்மறை கட்டணம் உருவாகிறது.

நாங்கள் முடிக்கிறோம்:துருவமானது, அவற்றின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி மதிப்புகளில் வேறுபடும் வெவ்வேறு உலோகங்கள் அல்லாதவற்றுக்கு இடையில் நிகழ்கிறது, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியுடன் கருவுக்கு அருகில் அமைந்துள்ளன.

எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி என்பது சில அணுக்கள் மற்றவற்றிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் திறன் ஆகும், இதன் மூலம் ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை உருவாகிறது.

கோவலன்ட் துருவத்தின் எடுத்துக்காட்டுகள், துருவ கோவலன்ட் பிணைப்பு கொண்ட பொருட்கள்:

துருவ கோவலன்ட் பிணைப்பு கொண்ட ஒரு பொருளின் சூத்திரம்

கோவலன்ட் அல்லாத துருவ, துருவத்திற்கும் துருவத்திற்கும் இடையிலான வேறுபாடு

இறுதியாக, துருவமற்றது, அது என்ன என்பதை விரைவில் கண்டுபிடிப்போம்.

துருவத்திற்கும் துருவத்திற்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு- இது சமச்சீர். ஒரு துருவப் பிணைப்பின் விஷயத்தில் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவுக்கு நெருக்கமாக அமைந்திருந்தால், துருவமற்ற பிணைப்பில் எலக்ட்ரான்கள் சமச்சீராக அமைந்திருக்கும், அதாவது இரண்டிற்கும் சமமாக இருக்கும்.

ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் உலோகம் அல்லாத அணுக்களுக்கு இடையில் துருவமற்றது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

எ.கா. துருவமற்ற கோவலன்ட் பிணைப்புகள் கொண்ட பொருட்கள்:

மேலும், எலக்ட்ரான்களின் தொகுப்பு பெரும்பாலும் எலக்ட்ரான் மேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இதன் அடிப்படையில் எலக்ட்ரான்களின் பொதுவான ஜோடி எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கும் மின்னணு மேகம் விண்வெளியில் சமச்சீராக அல்லது இரண்டின் கருக்கள் தொடர்பாக சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது என்று முடிவு செய்கிறோம்.

கோவலன்ட் அல்லாத துருவப் பிணைப்பின் எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் கோவலன்ட் அல்லாத துருவப் பிணைப்பை உருவாக்குவதற்கான திட்டம்

ஆனால் கோவலன்ட் போலார் மற்றும் துருவமற்றதை எவ்வாறு வேறுபடுத்துவது என்பதை அறிவது பயனுள்ளது.

கோவலன்ட் அல்லாததுருவ- இவை எப்போதும் ஒரே பொருளின் அணுக்கள். H2. CL2.

இந்த கட்டுரை முடிவுக்கு வந்துவிட்டது, இப்போது இந்த வேதியியல் செயல்முறை என்னவென்று எங்களுக்குத் தெரியும், அதையும் அதன் வகைகளையும் எவ்வாறு வரையறுப்பது என்பது எங்களுக்குத் தெரியும், பொருட்களின் உருவாக்கத்திற்கான சூத்திரங்கள் எங்களுக்குத் தெரியும், பொதுவாக நமது சிக்கலான உலகத்தைப் பற்றி இன்னும் கொஞ்சம், வெற்றிகள் வேதியியல் மற்றும் புதிய சூத்திரங்களின் உருவாக்கம்.

வரையறை

ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு என்பது அணுக்கள் அவற்றின் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்வதால் உருவாகும் ஒரு வேதியியல் பிணைப்பாகும். ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முன்நிபந்தனை அணு சுற்றுப்பாதைகளின் (AO) ஒன்றுடன் ஒன்று, இதில் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் அமைந்துள்ளன. எளிமையான வழக்கில், இரண்டு AO களின் ஒன்றுடன் ஒன்று இரண்டு மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதைகள் (MO) உருவாவதற்கு வழிவகுக்கிறது: ஒரு பிணைப்பு MO மற்றும் ஒரு எதிர்ப் பிணைப்பு (எதிர்ப்பு பிணைப்பு) MO. பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த ஆற்றல் பிணைப்பு MO இல் அமைந்துள்ளன:

கல்வி தொடர்பு

கோவலன்ட் பிணைப்பு (அணு பிணைப்பு, ஹோமியோபோலார் பிணைப்பு) - இரண்டு எலக்ட்ரான்களின் எலக்ட்ரான் பகிர்வு காரணமாக இரண்டு அணுக்களுக்கு இடையிலான பிணைப்பு - ஒவ்வொரு அணுவிலிருந்தும் ஒன்று:

A. + B. -> A: B

இந்த காரணத்திற்காக, ஹோமியோபோலார் உறவு திசையானது. பிணைப்பைச் செய்யும் ஜோடி எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு பிணைக்கப்பட்ட அணுக்களுக்கும் ஒரே நேரத்தில் சொந்தமானது, எடுத்துக்காட்டாக:

.. .. ..
: Cl : Cl : எச் : : எச்
.. .. ..

கோவலன்ட் பிணைப்பின் வகைகள்

மூன்று வகையான கோவலன்ட் இரசாயன பிணைப்புகள் உள்ளன, அவற்றின் உருவாக்கத்தின் பொறிமுறையில் வேறுபடுகின்றன:

1. எளிய கோவலன்ட் பிணைப்பு. அதன் உருவாக்கத்திற்காக, ஒவ்வொரு அணுவும் ஒரு இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானை வழங்குகிறது. ஒரு எளிய கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாகும்போது, ​​அணுக்களின் முறையான கட்டணங்கள் மாறாமல் இருக்கும். ஒரு எளிய கோவலன்ட் பிணைப்பை உருவாக்கும் அணுக்கள் ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், மூலக்கூறில் உள்ள அணுக்களின் உண்மையான கட்டணங்களும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், ஏனெனில் பிணைப்பை உருவாக்கும் அணுக்கள் ஒரு பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஜோடியை சமமாக வைத்திருக்கின்றன, அத்தகைய பிணைப்பு துருவமற்ற கோவலன்ட் என்று அழைக்கப்படுகிறது. பத்திரம். அணுக்கள் வேறுபட்டால், பகிரப்பட்ட ஜோடி எலக்ட்ரான்களின் உடைமையின் அளவு அணுக்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியில் உள்ள வேறுபாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதிக எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி கொண்ட அணுவில் ஒரு ஜோடி பிணைப்பு எலக்ட்ரான்கள் அதிக அளவில் உள்ளன, எனவே அதன் உண்மை மின்னூட்டம் எதிர்மறை அடையாளத்தைக் கொண்டுள்ளது, குறைந்த எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி கொண்ட அணு அதே மின்னூட்டத்தைப் பெறுகிறது, ஆனால் நேர்மறை அடையாளத்துடன்.

சிக்மா (σ)-, பை (π) - பிணைப்புகள் என்பது கரிம சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள கோவலன்ட் பிணைப்புகளின் தோராயமான விளக்கமாகும்; அணுக்களின் கருக்கள். ஒரு π பிணைப்பு உருவாகும்போது, ​​எலக்ட்ரான் மேகங்களின் பக்கவாட்டு ஒன்றுடன் ஒன்று நிகழ்கிறது, மேலும் எலக்ட்ரான் மேகத்தின் அடர்த்தி அதிகபட்சம் "மேலே" மற்றும் "கீழே" σ பிணைப்பு விமானத்தில் இருக்கும். உதாரணமாக, எத்திலீன், அசிட்டிலீன் மற்றும் பென்சீன் ஆகியவற்றை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள்.

எத்திலீன் மூலக்கூறில் C 2 H 4 இரட்டைப் பிணைப்பு CH 2 = CH 2 உள்ளது, அதன் மின்னணு சூத்திரம்: H:C::C:H. அனைத்து எத்திலீன் அணுக்களின் கருக்கள் ஒரே விமானத்தில் அமைந்துள்ளன. ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவின் மூன்று எலக்ட்ரான் மேகங்கள் ஒரே விமானத்தில் உள்ள மற்ற அணுக்களுடன் மூன்று கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன (அவற்றுக்கு இடையே சுமார் 120° கோணங்கள் உள்ளன). கார்பன் அணுவின் நான்காவது வேலன்ஸ் எலக்ட்ரானின் மேகம் மூலக்கூறின் விமானத்திற்கு மேலேயும் கீழேயும் அமைந்துள்ளது. இரண்டு கார்பன் அணுக்களின் இத்தகைய எலக்ட்ரான் மேகங்கள், மூலக்கூறின் விமானத்திற்கு மேலேயும் கீழேயும் ஓரளவு ஒன்றுடன் ஒன்று, கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே இரண்டாவது பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன. கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள முதல், வலுவான கோவலன்ட் பிணைப்பு σ பிணைப்பு எனப்படும்; இரண்டாவது, பலவீனமான கோவலன்ட் பிணைப்பு π பிணைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

நேரியல் அசிட்டிலீன் மூலக்கூறில்

N-S≡S-N (N: S::: S: N)

கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு இடையே σ பிணைப்புகளும், இரண்டு கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே ஒரு σ பிணைப்பும், அதே கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே இரண்டு π பிணைப்புகளும் உள்ளன. இரண்டு π-பிணைப்புகள் இரண்டு பரஸ்பர செங்குத்தாக விமானங்களில் σ-பிணைப்பின் செயல்பாட்டுக் கோளத்திற்கு மேலே அமைந்துள்ளன.

சுழற்சி பென்சீன் மூலக்கூறான C 6 H 6 இன் அனைத்து ஆறு கார்பன் அணுக்களும் ஒரே விமானத்தில் உள்ளன. வளையத்தின் விமானத்தில் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே σ பிணைப்புகள் உள்ளன; ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் ஒரே பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இந்த பிணைப்புகளை உருவாக்க கார்பன் அணுக்கள் மூன்று எலக்ட்ரான்களை செலவிடுகின்றன. கார்பன் அணுக்களின் நான்காவது வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் மேகங்கள், எட்டு உருவங்கள் போன்ற வடிவத்தில், பென்சீன் மூலக்கூறின் விமானத்திற்கு செங்குத்தாக அமைந்துள்ளன. அத்தகைய ஒவ்வொரு மேகமும் அண்டை கார்பன் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் மேகங்களுடன் சமமாக மேலெழுகிறது. ஒரு பென்சீன் மூலக்கூறில், மூன்று தனித்தனி π பிணைப்புகள் உருவாகவில்லை, ஆனால் அனைத்து கார்பன் அணுக்களுக்கும் பொதுவான ஆறு எலக்ட்ரான்களின் ஒற்றை π எலக்ட்ரான் அமைப்பு. பென்சீன் மூலக்கூறில் உள்ள கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்புகள் சரியாகவே உள்ளன.

எலக்ட்ரான்களின் பகிர்வின் விளைவாக ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாகிறது (பொதுவான எலக்ட்ரான் ஜோடிகளை உருவாக்க), இது எலக்ட்ரான் மேகங்களின் மேலோட்டத்தின் போது ஏற்படுகிறது. ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பின் உருவாக்கம் இரண்டு அணுக்களின் எலக்ட்ரான் மேகங்களை உள்ளடக்கியது. கோவலன்ட் பிணைப்புகளில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன:

  • அதே வேதியியல் தனிமத்தின் உலோகம் அல்லாத அணுக்களுக்கு இடையே ஒரு கோவலன்ட் அல்லாத துருவப் பிணைப்பு உருவாகிறது. எளிய பொருட்கள், எடுத்துக்காட்டாக O 2, அத்தகைய இணைப்பைக் கொண்டுள்ளன; N 2; சி 12.
  • வெவ்வேறு உலோகங்கள் அல்லாத அணுக்களுக்கு இடையே ஒரு துருவ கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாகிறது.

மேலும் பார்க்கவும்

இலக்கியம்

  • "ரசாயன கலைக்களஞ்சிய அகராதி", எம்., "சோவியத் என்சைக்ளோபீடியா", 1983, ப.264.
கரிம வேதியியல்
கரிம சேர்மங்களின் பட்டியல்

விக்கிமீடியா அறக்கட்டளை. 2010.

இரண்டு இணைக்கும் அணுக்களுக்கும் சொந்தமான ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு வேதியியல் பிணைப்பை உருவாக்கும் யோசனை 1916 இல் அமெரிக்க இயற்பியல் வேதியியலாளர் ஜே. லூயிஸால் வெளிப்படுத்தப்பட்டது.

மூலக்கூறுகள் மற்றும் படிகங்கள் இரண்டிலும் அணுக்களுக்கு இடையே கோவலன்ட் பிணைப்புகள் உள்ளன. இது ஒரே மாதிரியான அணுக்களுக்கு இடையில் (உதாரணமாக, H2, Cl2, O2 மூலக்கூறுகளில், ஒரு வைர படிகத்தில்) மற்றும் வெவ்வேறு அணுக்களுக்கு இடையில் (உதாரணமாக, H2O மற்றும் NH3 மூலக்கூறுகளில், SiC படிகங்களில்) நிகழ்கிறது. கரிம சேர்மங்களின் மூலக்கூறுகளில் உள்ள அனைத்து பிணைப்புகளும் கோவலன்ட் (C-C, C-H, C-N, முதலியன).

கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்க இரண்டு வழிமுறைகள் உள்ளன:

1) பரிமாற்றம்;

2) நன்கொடையாளர்-ஏற்றுக்கொள்பவர்.

கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கத்தின் பரிமாற்ற வழிமுறைஇணைக்கும் அணுக்கள் ஒவ்வொன்றும் ஒரு பொதுவான எலக்ட்ரான் ஜோடியை (பிணைப்பு) உருவாக்குவதற்கு ஒரு இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரானை வழங்குகிறது. ஊடாடும் அணுக்களின் எலக்ட்ரான்கள் எதிர் சுழல்களைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

உதாரணமாக, ஒரு ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறில் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பை உருவாக்குவதைக் கருத்தில் கொள்வோம். ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் நெருங்கி வரும்போது, ​​அவற்றின் எலக்ட்ரான் மேகங்கள் ஒன்றுக்கொன்று ஊடுருவுகின்றன, இது எலக்ட்ரான் மேகங்களின் ஒன்றுடன் ஒன்று (படம் 3.2) என்று அழைக்கப்படுகிறது, கருக்களுக்கு இடையே எலக்ட்ரான் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது. கருக்கள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கின்றன. இதன் விளைவாக, அமைப்பின் ஆற்றல் குறைகிறது. அணுக்கள் மிக நெருக்கமாக வரும்போது, ​​அணுக்கருக்களின் விலக்கம் அதிகரிக்கிறது. எனவே, அணுக்கருக்கள் (பிணைப்பு நீளம் l) இடையே ஒரு உகந்த தூரம் உள்ளது, இதில் கணினி குறைந்தபட்ச ஆற்றல் கொண்டது. இந்த நிலையில், ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது, இது பிணைப்பு ஆற்றல் E St.

அரிசி. 3.2 ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு உருவாகும் போது எலக்ட்ரான் மேகம் ஒன்றுடன் ஒன்று படும் வரைபடம்

திட்டவட்டமாக, அணுக்களிலிருந்து ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறின் உருவாக்கம் பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படலாம் (ஒரு புள்ளி என்பது எலக்ட்ரான், ஒரு கோடு என்பது ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்கள்):

N + N→N: N அல்லது N + N→N - N.

மற்ற பொருட்களின் AB மூலக்கூறுகளுக்கான பொதுவான சொற்களில்:

A + B = A: B.

கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கத்தின் நன்கொடையாளர்-ஏற்றுக்கொள்ளும் வழிமுறைஒரு துகள் - நன்கொடையாளர் - ஒரு பிணைப்பை உருவாக்க எலக்ட்ரான் ஜோடியைக் குறிக்கிறது, மற்றும் இரண்டாவது - ஏற்பி - ஒரு இலவச சுற்றுப்பாதையைக் குறிக்கிறது:

A: + B = A: B.

நன்கொடை ஏற்பவர்

அம்மோனியா மூலக்கூறு மற்றும் அம்மோனியம் அயனியில் இரசாயன பிணைப்புகளை உருவாக்கும் வழிமுறைகளைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

1. கல்வி

நைட்ரஜன் அணுவின் வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் இரண்டு ஜோடி மற்றும் மூன்று இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன:

s துணை மட்டத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுவில் ஒரு இணைக்கப்படாத எலக்ட்ரான் உள்ளது.


அம்மோனியா மூலக்கூறில், நைட்ரஜன் அணுவின் இணைக்கப்படாத 2p எலக்ட்ரான்கள் 3 ஹைட்ரஜன் அணுக்களின் எலக்ட்ரான்களுடன் மூன்று எலக்ட்ரான் ஜோடிகளை உருவாக்குகின்றன:

NH 3 மூலக்கூறில், பரிமாற்ற பொறிமுறையின்படி 3 கோவலன்ட் பிணைப்புகள் உருவாகின்றன.

2. சிக்கலான அயனியின் உருவாக்கம் - அம்மோனியம் அயனி.

NH 3 + HCl = NH 4 Cl அல்லது NH 3 + H + = NH 4 +

நைட்ரஜன் அணு ஒரு தனி ஜோடி எலக்ட்ரான்களுடன் உள்ளது, அதாவது ஒரு அணு சுற்றுப்பாதையில் எதிரெதிர் சுழலும் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள். ஹைட்ரஜன் அயனியின் அணு சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை (காலி சுற்றுப்பாதை). ஒரு அம்மோனியா மூலக்கூறும் ஹைட்ரஜன் அயனியும் ஒன்றையொன்று அணுகும் போது, ​​நைட்ரஜன் அணுவின் ஒற்றை ஜோடி எலக்ட்ரான்களுக்கும் ஹைட்ரஜன் அயனியின் காலியான சுற்றுப்பாதைக்கும் இடையே ஒரு தொடர்பு ஏற்படுகிறது. ஒற்றை ஜோடி எலக்ட்ரான்கள் நைட்ரஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு பொதுவானதாக மாறும், மேலும் நன்கொடையாளர்-ஏற்றுக்கொள்ளும் பொறிமுறையின்படி ஒரு வேதியியல் பிணைப்பு ஏற்படுகிறது. அம்மோனியா மூலக்கூறின் நைட்ரஜன் அணு நன்கொடையாளர் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அயனி ஏற்பி:

NH 4 + அயனியில் அனைத்து நான்கு பிணைப்புகளும் சமமானவை மற்றும் பிரித்தறிய முடியாதவை என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

கோவலன்ட் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் அணுவின் திறன் ஒரு எலக்ட்ரானால் மட்டுமல்ல, 2-எலக்ட்ரான் மேகங்களாலும் அல்லது இலவச சுற்றுப்பாதைகளின் இருப்பாலும் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்று கருதப்பட்ட எடுத்துக்காட்டுகள் காட்டுகின்றன.

நன்கொடையாளர்-ஏற்றுக்கொள்ளும் பொறிமுறையின்படி, பிணைப்புகள் சிக்கலான சேர்மங்களில் உருவாகின்றன: - ; 2+ ; 2- முதலியன

ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது:

- செறிவூட்டல்;

- திசை;

- துருவமுனைப்பு மற்றும் துருவமுனைப்பு.

கோவலன்ட் அல்லாத துருவப் பிணைப்பு என்றால் என்ன என்பதைப் பற்றி இந்தக் கட்டுரை பேசுகிறது. அதன் பண்புகள் மற்றும் அதை உருவாக்கும் அணுக்களின் வகைகள் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. மற்ற வகையான அணு கலவைகள் மத்தியில் கோவலன்ட் பிணைப்புகளின் இடம் காட்டப்பட்டுள்ளது.

இயற்பியல் அல்லது வேதியியல்?

சமுதாயத்தில் இதுபோன்ற ஒரு நிகழ்வு உள்ளது: ஒரே மாதிரியான குழுவின் ஒரு பகுதி மற்றொன்று குறைந்த அறிவாற்றல், அதிக விகாரமானதாக கருதுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஆங்கிலேயர்கள் ஐரிஷ்களைப் பார்த்து சிரிக்கிறார்கள், சரங்களை வாசிக்கும் இசைக்கலைஞர்கள் செலிஸ்டுகளைப் பார்த்து சிரிக்கிறார்கள், ரஷ்யாவில் வசிப்பவர்கள் சுகோட்கா இனக்குழுவின் பிரதிநிதிகளைப் பார்த்து சிரிக்கிறார்கள். துரதிருஷ்டவசமாக, அறிவியல் விதிவிலக்கல்ல: இயற்பியலாளர்கள் வேதியியலாளர்களை இரண்டாம் தர விஞ்ஞானிகளாக கருதுகின்றனர். இருப்பினும், அவர்கள் இதை வீணாக செய்கிறார்கள்: இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் என்ன என்று பிரிப்பது சில நேரங்களில் மிகவும் கடினம். அத்தகைய உதாரணம் ஒரு பொருளில் அணுக்களை இணைக்கும் முறைகளாகும் (உதாரணமாக, ஒரு கோவலன்ட் அல்லாத பிணைப்பு): அணுவின் அமைப்பு தெளிவாக இரும்பு மற்றும் கந்தகத்திலிருந்து இரும்பு சல்பைடு உற்பத்தியானது Fe மற்றும் S இரண்டிலிருந்தும் வேறுபட்டது வேதியியல், ஆனால் இரண்டு வெவ்வேறு அணுக்களிலிருந்து எப்படி ஒரே மாதிரியான கலவை பெறப்படுகிறது - ஒன்று அல்லது மற்றொன்று அல்ல. இது எங்கோ இடையில் உள்ளது, ஆனால் பாரம்பரியமாக பிணைப்பு அறிவியல் வேதியியலின் ஒரு கிளையாகப் படிக்கப்படுகிறது.

மின்னணு நிலைகள்

ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் அமைப்பு நான்கு குவாண்டம் எண்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: முதன்மை, சுற்றுப்பாதை, காந்த மற்றும் சுழல். எனவே, இந்த எண்களின் கலவையின்படி, முதல் சுற்றுப்பாதையில் இரண்டு s-எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே உள்ளன, இரண்டு s-எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஆறு பி-எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் பல. கருவின் மின்னூட்டம் அதிகரிக்கும் போது, ​​எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையும் அதிகரிக்கிறது, மேலும் மேலும் நிலைகளை நிரப்புகிறது. ஒரு பொருளின் வேதியியல் பண்புகள் அதன் அணுக்களின் ஷெல்லில் எத்தனை மற்றும் எந்த வகையான எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன என்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இரண்டு அணுக்களின் வெளிப்புற சுற்றுப்பாதையில் ஒரு இலவச எலக்ட்ரான் இருந்தால், துருவ மற்றும் துருவமற்ற கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாகிறது.

கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கம்

தொடங்குவதற்கு, அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் தொடர்பாக "சுற்றுப்பாதை" மற்றும் "நிலை" என்று சொல்வது தவறானது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். ஹைசன்பெர்க் கொள்கையின்படி, ஒரு அடிப்படைத் துகளின் சரியான இருப்பிடத்தை தீர்மானிக்க இயலாது. இந்த விஷயத்தில், ஒரு எலக்ட்ரான் மேகத்தைப் பற்றி பேசுவது மிகவும் சரியானதாக இருக்கும், ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் கருவைச் சுற்றி "ஸ்மியர்" செய்வது போல. எனவே, இரண்டு அணுக்கள் (சில நேரங்களில் ஒரே மாதிரியான, சில சமயங்களில் வெவ்வேறு வேதியியல் கூறுகள்) ஒவ்வொன்றும் ஒரு இலவச எலக்ட்ரானைக் கொண்டிருந்தால், அவை அவற்றை ஒரு பொதுவான சுற்றுப்பாதையில் இணைக்கலாம். எனவே, இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் ஒரே நேரத்தில் இரண்டு அணுக்களைச் சேர்ந்தவை. இந்த வழியில், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கோவலன்ட் அல்லாத துருவ பிணைப்பு உருவாகிறது.

கோவலன்ட் பிணைப்புகளின் பண்புகள்

ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பு நான்கு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது: திசை, செறிவு, துருவமுனைப்பு மற்றும் துருவமுனைப்பு. அவற்றின் தரத்தைப் பொறுத்து, விளைந்த பொருளின் வேதியியல் பண்புகள் மாறும்: செறிவு இந்த அணு எத்தனை பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது என்பதைக் காட்டுகிறது, திசையானது பிணைப்புகளுக்கு இடையிலான கோணத்தைக் காட்டுகிறது, துருவமுனைப்பு என்பது பிணைப்பு பங்கேற்பாளர்களில் ஒருவரை நோக்கி அடர்த்தியின் மாற்றத்தால் அமைக்கப்படுகிறது. துருவமுனைப்பு என்பது எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி போன்ற கருத்துடன் தொடர்புடையது, மேலும் கோவலன்ட் அல்லாத துருவப் பிணைப்பு ஒரு துருவத்திலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. பொதுவாக, ஒரு அணுவின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி என்பது நிலையான மூலக்கூறுகளில் அண்டை நாடுகளிலிருந்து எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் (அல்லது விரட்டும்) திறன் ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, மிகவும் எலக்ட்ரோநெக்டிவ் வேதியியல் கூறுகள் ஆக்ஸிஜன், நைட்ரஜன், ஃப்ளோரின் மற்றும் குளோரின். இரண்டு வெவ்வேறு அணுக்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி ஒரே மாதிரியாக இருந்தால், ஒரு கோவலன்ட் அல்லாதப் பிணைப்பு தோன்றும். ஒரே இரசாயனப் பொருளின் இரண்டு அணுக்கள் ஒரு மூலக்கூறாக இணைந்தால் பெரும்பாலும் இது நிகழ்கிறது, உதாரணமாக H 2, N 2, Cl 2. ஆனால் இது அவசியம் இல்லை: PH 3 மூலக்கூறுகளில் கோவலன்ட் பிணைப்பு துருவமற்றது.

நீர், படிகம், பிளாஸ்மா

இயற்கையில் பல வகையான பிணைப்புகள் உள்ளன: ஹைட்ரஜன், உலோகம், கோவலன்ட் (துருவ, துருவமற்ற), அயனி. பிணைப்பு நிரப்பப்படாத எலக்ட்ரான் ஷெல் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் பொருளின் அமைப்பு மற்றும் பண்புகள் இரண்டையும் தீர்மானிக்கிறது. பெயர் குறிப்பிடுவது போல, உலோகப் பிணைப்பு சில இரசாயனங்களின் படிகங்களில் மட்டுமே காணப்படுகிறது. உலோக அணுக்களுக்கு இடையேயான இணைப்பின் வகைதான் மின்சாரத்தை நடத்தும் திறனை தீர்மானிக்கிறது. உண்மையில், நவீன நாகரிகம் இந்த சொத்தில் கட்டப்பட்டுள்ளது. மனிதர்களுக்கு மிக முக்கியமான பொருளான நீர், ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவிற்கும் இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கும் இடையே உள்ள கோவலன்ட் பிணைப்பின் விளைவாகும். இந்த இரண்டு இணைப்புகளுக்கும் இடையிலான கோணம் நீரின் தனித்துவமான பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. பல பொருட்கள், தண்ணீரைத் தவிர, நன்மை பயக்கும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் அவற்றின் அணுக்கள் ஒரு கோவலன்ட் பிணைப்பால் (துருவ மற்றும் துருவமற்ற) இணைக்கப்பட்டுள்ளன. அயனி பிணைப்பு பெரும்பாலும் படிகங்களில் உள்ளது. மிகவும் குறிப்பானது லேசர்களின் பயனுள்ள பண்புகள். இப்போது அவை வெவ்வேறு வடிவங்களில் வருகின்றன: வாயு, திரவம், கரிம சாயம் போன்ற வடிவில் வேலை செய்யும் திரவத்துடன். ஆனால் ஒரு திட நிலை லேசர் இன்னும் சக்தி, அளவு மற்றும் செலவு ஆகியவற்றின் உகந்த விகிதத்தைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், ஒரு கோவலன்ட் அல்லாத துருவ இரசாயனப் பிணைப்பு, மூலக்கூறுகளில் உள்ள அணுக்களின் மற்ற வகையான தொடர்புகளைப் போலவே, மூன்று நிலைகளில் உள்ள பொருட்களில் உள்ளார்ந்ததாகும்: திட, திரவ, வாயு. பொருளின் நான்காவது மொத்த நிலை, பிளாஸ்மா, இணைப்பு பற்றி பேசுவதில் அர்த்தமில்லை. உண்மையில், இது அதிக அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட வெப்ப வாயு. இருப்பினும், சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் திடமான பொருட்களின் மூலக்கூறுகள் - உலோகங்கள், ஆலசன்கள் போன்றவை - பிளாஸ்மா நிலையில் இருக்கலாம். இந்த மொத்த பொருளின் நிலை பிரபஞ்சத்தின் மிகப்பெரிய அளவை ஆக்கிரமித்துள்ளது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது: நட்சத்திரங்கள், நெபுலாக்கள், விண்மீன் இடைவெளி கூட பல்வேறு வகையான பிளாஸ்மாவின் கலவையாகும். தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள்களின் சோலார் பேனல்களை ஊடுருவி ஜிபிஎஸ் அமைப்பை முடக்கக்கூடிய சிறிய துகள்கள் தூசி நிறைந்த குறைந்த வெப்பநிலை பிளாஸ்மா ஆகும். எனவே, மக்களுக்கு நன்கு தெரிந்த உலகம், இதில் பொருட்களின் வேதியியல் பிணைப்பின் வகையை அறிந்து கொள்வது முக்கியம், இது நம்மைச் சுற்றியுள்ள பிரபஞ்சத்தின் மிகச் சிறிய பகுதியைக் குறிக்கிறது.