जैसा कि आप जानते हैं, रसायन विज्ञान पदार्थों की संरचना और गुणों के साथ-साथ उनके पारस्परिक परिवर्तनों का अध्ययन करता है। रासायनिक यौगिकों के लक्षण वर्णन में एक महत्वपूर्ण स्थान इस सवाल का है कि वे किस प्रकार के कणों से मिलकर बने हैं। यह परमाणु, आयन या अणु हो सकते हैं। ठोस में, वे क्रिस्टल जाली के नोड्स में प्रवेश करते हैं। आणविक संरचना में ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में यौगिकों की अपेक्षाकृत कम संख्या होती है।
हमारे लेख में, हम उन पदार्थों के उदाहरण देंगे जो आणविक क्रिस्टल जाली द्वारा विशेषता हैं, और ठोस, तरल पदार्थ और गैसों की विशेषता वाले कई प्रकार के अंतःक्रियात्मक इंटरैक्शन पर भी विचार करेंगे।
आपको रासायनिक यौगिकों की संरचना जानने की आवश्यकता क्यों है
मानव ज्ञान की प्रत्येक शाखा में, मौलिक कानूनों के एक समूह को अलग किया जा सकता है, जिस पर विज्ञान का आगे का विकास आधारित है। रसायन शास्त्र में- यह एम.वी. का सिद्धांत है। लोमोनोसोव और जे। डाल्टन, पदार्थ की परमाणु और आणविक संरचना की व्याख्या करते हुए। जैसा कि वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है, आंतरिक संरचना को जानकर, यौगिक के भौतिक और रासायनिक दोनों गुणों की भविष्यवाणी करना संभव है। मनुष्य द्वारा कृत्रिम रूप से संश्लेषित कार्बनिक पदार्थों (प्लास्टिक, दवाओं, कीटनाशकों, आदि) की पूरी बड़ी मात्रा में पूर्व निर्धारित विशेषताएं और गुण हैं जो उसकी औद्योगिक और घरेलू जरूरतों के लिए सबसे मूल्यवान हैं।
रसायन विज्ञान के दौरान नियंत्रण अनुभाग, परीक्षण और परीक्षा आयोजित करते समय यौगिकों की संरचना और गुणों की विशेषताओं के बारे में ज्ञान मांग में है। उदाहरण के लिए, पदार्थों की प्रस्तावित सूची में, सही उत्तर खोजें: किस पदार्थ की आणविक संरचना होती है?
- जिंक.
- मैग्नीशियम ऑक्साइड।
- हीरा।
- नेफ़थलीन।
सही उत्तर है: जिंक में आणविक संरचना होती है, साथ ही नेफ़थलीन भी।
अंतर-आणविक संपर्क के बल
यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि आणविक संरचना कम गलनांक और कम कठोरता वाले पदार्थों की विशेषता है। इन यौगिकों के क्रिस्टल जालकों की नाजुकता को कोई कैसे समझा सकता है? जैसा कि यह निकला, सब कुछ उनके नोड्स में स्थित कणों के संयुक्त प्रभाव की ताकत पर निर्भर करता है। इसकी एक विद्युत प्रकृति है और इसे इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन या वैन डेर वाल्स बल कहा जाता है, जो एक दूसरे पर विपरीत रूप से चार्ज अणुओं - द्विध्रुव - के प्रभाव पर आधारित होते हैं। यह पता चला कि उनके गठन के लिए कई तंत्र हैं,पदार्थ की प्रकृति के आधार पर ही।
आणविक संरचना के यौगिकों के रूप में अम्ल
अधिकांश अम्लों के विलयन, कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों में, ध्रुवीय कण होते हैं जो विपरीत आवेशित ध्रुवों के साथ एक दूसरे के सापेक्ष उन्मुख होते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीआई के समाधान में द्विध्रुव होते हैं, जिसके बीच ओरिएंटल इंटरैक्शन होते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ, हाइड्रोक्लोरिक, हाइड्रोब्रोमिक (एचबीआर) और अन्य हलोजन युक्त एसिड के अणुओं में अभिविन्यास प्रभाव में कमी आती है, क्योंकि कणों की थर्मल गति उनके पारस्परिक आकर्षण में हस्तक्षेप करती है। उपरोक्त पदार्थों के अलावा, सुक्रोज, नेफ़थलीन, इथेनॉल और अन्य कार्बनिक यौगिकों में आणविक संरचना होती है।
प्रेरित आवेशित कण कैसे उत्पन्न होते हैं
इससे पहले, हमने वैन डेर वाल्स बलों की कार्रवाई के तंत्र में से एक पर विचार किया, जिसे ओरिएंटल इंटरैक्शन कहा जाता है। कार्बनिक पदार्थों और हलोजन युक्त एसिड के अलावा, हाइड्रोजन ऑक्साइड, पानी में एक आणविक संरचना होती है। गैर-ध्रुवीय वाले पदार्थों में, लेकिन द्विध्रुव, अणुओं के निर्माण की संभावना होती है, जैसे कि कार्बन डाइऑक्साइड CO2, कोई प्रेरित आवेशित कणों - द्विध्रुव की उपस्थिति का निरीक्षण कर सकता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बलों की उपस्थिति के कारण उनकी सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति एक दूसरे को आकर्षित करने की क्षमता है।
गैस की आणविक संरचना
पिछली उपशीर्षक में, हमने यौगिक कार्बन डाइऑक्साइड का उल्लेख किया था। इसका प्रत्येक परमाणु अपने चारों ओर एक विद्युत क्षेत्र बनाता है, जो प्रेरित करता हैपास के कार्बन डाइऑक्साइड अणु के प्रति परमाणु ध्रुवीकरण। यह एक द्विध्रुव में बदल जाता है, जो बदले में अन्य CO2 कणों का ध्रुवीकरण करने में सक्षम हो जाता है। नतीजतन, अणु एक दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं। आगमनात्मक अंतःक्रिया को ध्रुवीय कणों वाले पदार्थों में भी देखा जा सकता है, हालांकि, इस मामले में यह ओरिएंटल वैन डेर वाल्स बलों की तुलना में बहुत कमजोर है।
फैलाव बातचीत
स्वयं परमाणु और उन्हें बनाने वाले कण (नाभिक, इलेक्ट्रॉन) दोनों निरंतर घूर्णन और दोलन गति में सक्षम हैं। यह द्विध्रुव की उपस्थिति की ओर जाता है। क्वांटम यांत्रिकी के शोध के अनुसार, तात्कालिक रूप से दोगुने आवेशित कणों की घटना ठोस और तरल दोनों में समकालिक रूप से होती है, जिससे आस-पास स्थित अणुओं के सिरे विपरीत ध्रुवों के साथ हो जाते हैं। यह उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण की ओर जाता है, जिसे फैलाव बातचीत कहा जाता है। यह सभी पदार्थों की विशेषता है, सिवाय उन पदार्थों के जो गैसीय अवस्था में हैं, और जिनके अणु एकपरमाणुक हैं। हालांकि, वैन डेर वाल्स बल उत्पन्न हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, कम तापमान पर अक्रिय गैसों (हीलियम, नियॉन) के तरल चरण में संक्रमण के दौरान। इस प्रकार, निकायों या तरल पदार्थों की आणविक संरचना विभिन्न प्रकार की अंतःक्रियात्मक बातचीत बनाने की उनकी क्षमता को निर्धारित करती है: प्राच्य, प्रेरित या फैलाव।
उच्च बनाने की क्रिया क्या है
एक ठोस की आणविक संरचना, जैसे आयोडीन क्रिस्टल,ऊर्ध्वपातन जैसी दिलचस्प भौतिक घटना का कारण बनता है - बैंगनी वाष्प के रूप में I2 अणुओं का वाष्पीकरण। यह द्रव अवस्था को दरकिनार करते हुए ठोस अवस्था में किसी पदार्थ की सतह से होता है।
आणविक क्रिस्टल जाली की संरचनात्मक विशेषताओं और यौगिकों के संबंधित गुणों का वर्णन करने के लिए स्कूल रसायन विज्ञान कक्षाओं में यह नेत्रहीन शानदार प्रयोग अक्सर किया जाता है। आमतौर पर ये कम कठोरता, कम गलनांक और क्वथनांक, खराब तापीय और विद्युत चालकता और अस्थिरता होते हैं।
पदार्थों की संरचना के बारे में ज्ञान का व्यावहारिक उपयोग
जैसा कि हमने देखा है, क्रिस्टल जाली के प्रकार, संरचना और यौगिक के गुणों के बीच एक निश्चित संबंध स्थापित किया जा सकता है। इसलिए, यदि किसी पदार्थ की विशेषताओं को जाना जाता है, तो इसकी संरचना और कणों की संरचना की विशेषताओं की भविष्यवाणी करना काफी आसान है: परमाणु, अणु या आयन। प्राप्त जानकारी तब भी उपयोगी हो सकती है जब रसायन विज्ञान के कार्यों में ऐसे पदार्थों का सही ढंग से चयन करना आवश्यक हो, जिनमें यौगिकों के एक निश्चित समूह से आणविक संरचना होती है, जिसमें परमाणु या आयनिक प्रकार के जाली होते हैं।
संक्षेप में, हम निम्नलिखित निष्कर्ष निकाल सकते हैं: एक ठोस शरीर की आणविक संरचना, और क्रिस्टल जाली की इसकी स्थानिक संरचना, और तरल और गैसों में ध्रुवीकृत कणों की व्यवस्था इसके भौतिक और रासायनिक गुणों के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार है। सैद्धांतिक शब्दों में, यौगिकों के गुण,द्विध्रुव युक्त अंतर-आणविक अंतःक्रिया की शक्तियों के परिमाण पर निर्भर करते हैं। अणुओं की ध्रुवता जितनी अधिक होती है और उन्हें बनाने वाले परमाणुओं की त्रिज्या जितनी छोटी होती है, उनके बीच उत्पन्न होने वाले अभिविन्यास बल उतने ही मजबूत होते हैं। इसके विपरीत, जितने बड़े परमाणु अणु बनाते हैं, उसका द्विध्रुवीय क्षण उतना ही अधिक होता है, और इसलिए, फैलाव बल जितना अधिक महत्वपूर्ण होता है। इस प्रकार, एक ठोस की आणविक संरचना उसके कणों - द्विध्रुवों के बीच परस्पर क्रिया की शक्तियों को भी प्रभावित करती है।
