एचसीएल अणु की ध्रुवीयता। ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणु। ध्रुवीय अणु होते हैं

हम आज सीखेंगे कि किसी कनेक्शन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें और इसकी आवश्यकता क्यों है। आइए, मात्रा के भौतिक अर्थ को प्रकट करते हैं।

रसायन विज्ञान और भौतिकी

एक बार, आसपास के विश्व के अध्ययन के लिए समर्पित सभी विषयों को एक परिभाषा द्वारा एकजुट किया गया था। खगोलविद, रसायनशास्त्री और जीवविज्ञानी सभी दार्शनिक थे। लेकिन अब विज्ञान की शाखाओं द्वारा एक सख्त वितरण है, और बड़े विश्वविद्यालयों को पता है कि गणितज्ञों को वास्तव में क्या जानने की जरूरत है और भाषाविदों को क्या जानना चाहिए। हालांकि, रसायन विज्ञान और भौतिकी के मामले में, कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। अक्सर वे परस्पर एक दूसरे को भेदते हैं, और कभी-कभी वे समानांतर पाठ्यक्रमों का पालन करते हैं। विशेष रूप से, कनेक्शन की ध्रुवीयता एक विवादास्पद वस्तु है। यह कैसे निर्धारित करें कि ज्ञान का यह क्षेत्र भौतिकी या रसायन विज्ञान से संबंधित है? औपचारिक आधार पर - दूसरे विज्ञान के लिए: अब स्कूली बच्चे रसायन विज्ञान के भाग के रूप में इस अवधारणा का अध्ययन कर रहे हैं, लेकिन वे भौतिकी के ज्ञान के बिना नहीं कर सकते।

परमाणु संरचना

एक बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें, यह समझने के लिए, आपको पहले यह याद रखना होगा कि एक परमाणु कैसे काम करता है। उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में, यह ज्ञात था कि कोई भी परमाणु एक पूरे के रूप में तटस्थ है, लेकिन विभिन्न परिस्थितियों में अलग-अलग शुल्क शामिल हैं। रदरफोर्ड ने पाया कि किसी भी परमाणु के केंद्र में एक भारी और धनात्मक आवेशित नाभिक होता है। परमाणु नाभिक का आवेश हमेशा पूर्णांक होता है, अर्थात यह +1, +2 और इसी तरह होता है। नाभिक के आसपास नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए फेफड़ों की एक समान संख्या होती है जो कड़ाई से नाभिक के प्रभारी के अनुरूप होती है। यही है, यदि नाभिक का आवेश +32 है, तो उसके आस-पास बत्तीस इलेक्ट्रॉनों को स्थित होना चाहिए। वे कोर के आसपास विशिष्ट पदों पर कब्जा कर लेते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन है, जैसा कि यह था, अपने ही कक्षीय में नाभिक के चारों ओर "धब्बा"। नाभिक का इसका आकार, स्थिति और दूरी चार से निर्धारित होती है

ध्रुवीयता क्यों होती है

अन्य कणों से दूर स्थित एक तटस्थ परमाणु में (उदाहरण के लिए, आकाशगंगा के बाहर, गहरे स्थान में), सभी कक्षा केंद्र के बारे में सममित हैं। उनमें से कुछ के जटिल आकार के बावजूद, किसी भी दो इलेक्ट्रॉनों की कक्षा एक परमाणु में प्रतिच्छेद नहीं करती है। लेकिन अगर एक निर्वात में हमारे अलग से लिया गया परमाणु अपने रास्ते में एक और से मिलता है (उदाहरण के लिए, गैस बादल में प्रवेश करता है), तो वह इसके साथ बातचीत करना चाहेगा: घाटी बाहरी इलेक्ट्रॉनों की कक्षा पड़ोसी परमाणु की ओर खिंचेगी, इसके साथ विलय करेगी। । एक आम इलेक्ट्रॉनिक क्लाउड होगा, एक नया रासायनिक यौगिक और इसलिए बंधन की ध्रुवता। यह निर्धारित करने के लिए कि कुल इलेक्ट्रॉन बादल में कौन सा परमाणु सबसे अधिक ले जाएगा, हम आगे का वर्णन करेंगे।

रासायनिक बंधन क्या हैं

परस्पर क्रिया करने वाले अणुओं के प्रकार के आधार पर, उनके नाभिक के आवेशों में अंतर और परिणामी आकर्षण की शक्ति के आधार पर निम्न प्रकार के रासायनिक बंधन होते हैं:

• एक-इलेक्ट्रॉन;
• धातु;
• सहसंयोजक;
• आयनिक;
• वान डर वाल्स;
• हाइड्रोजन;
• दो-इलेक्ट्रॉन तीन-केंद्र।

एक यौगिक में एक बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें, यह सवाल पूछने के लिए, यह सहसंयोजक या आयनिक होना चाहिए (उदाहरण के लिए, NaCl नमक में)। सामान्य तौर पर, ये दो प्रकार के बंधन केवल इस बात में भिन्न होते हैं कि इलेक्ट्रॉन मेघ किसी एक परमाणु की ओर कितना विस्थापित होते हैं। यदि एक सहसंयोजक बंधन दो समान परमाणुओं (उदाहरण के लिए, ओ 2) द्वारा नहीं बनता है, तो यह हमेशा थोड़ा ध्रुवीकृत होता है। आयनिक बंधन में, विस्थापन अधिक मजबूत होता है। यह माना जाता है कि आयनिक संबंध आयनों के गठन की ओर जाता है, क्योंकि परमाणुओं में से एक "इलेक्ट्रॉन" दूसरे से लेता है।

लेकिन वास्तव में, पूरी तरह से ध्रुवीय यौगिक मौजूद नहीं हैं: बस एक आयन बहुत दृढ़ता से एक आम इलेक्ट्रॉन बादल को आकर्षित करता है। इतना ही शेष के शेष टुकड़े को उपेक्षित किया जा सकता है। इसलिए, हम आशा करते हैं, यह स्पष्ट हो गया है कि सहसंयोजक बंधन की ध्रुवता का निर्धारण करना संभव है, लेकिन आयनिक बंधन की ध्रुवीयता को निर्धारित करने का कोई मतलब नहीं है। हालांकि इस मामले में इन दो प्रकार के कनेक्शन के बीच अंतर एक अनुमान है, एक मॉडल है, और एक वास्तविक भौतिक घटना नहीं है।

संचार ध्रुवीयता का निर्धारण

हमें उम्मीद है कि पाठक पहले ही समझ गए होंगे कि ध्रुवता रसायनिक बंध संतुलन से सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल के अंतरिक्ष में वितरण का विचलन है। एक अलग-थलग परमाणु में एक संतुलन वितरण मौजूद है।

पोलारिटी माप के तरीके

एक कनेक्शन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें? यह सवाल सीधा से बहुत दूर है। के साथ शुरू करने के लिए, यह कहा जाना चाहिए कि चूंकि ध्रुवीकृत परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल की समरूपता एक तटस्थ से भिन्न होती है, इसलिए एक्स-रे स्पेक्ट्रम बदल जाएगा। इस प्रकार, स्पेक्ट्रम में लाइनों की शिफ्ट एक विचार देगा कि बांड की ध्रुवीयता क्या है। और अगर आपको यह समझने की आवश्यकता है कि किसी अणु में बंधन की ध्रुवीयता को अधिक सटीक रूप से कैसे निर्धारित किया जाए, तो आपको न केवल उत्सर्जन या अवशोषण स्पेक्ट्रम को जानने की आवश्यकता है। यह पता लगाना आवश्यक है:

• बंधन में शामिल परमाणुओं का आकार;
• उनके नाभिक के आरोप;
• इसके उभरने से पहले परमाणु में कौन से बॉन्ड बनाए गए थे;
• सभी मामले की संरचना क्या है;
• यदि संरचना क्रिस्टलीय है, तो इसमें कौन से दोष मौजूद हैं और वे पूरे पदार्थ को कैसे प्रभावित करते हैं।

बांड की ध्रुवीयता को निम्न रूप के ऊपरी संकेत के रूप में दर्शाया गया है: 0.17+ या 0.3-। यह भी याद रखने योग्य है कि एक ही प्रकार के परमाणुओं के साथ संयुक्त होने पर एक अलग बंधन ध्रुवीयता होगी विभिन्न पदार्थ... उदाहरण के लिए, बीईओ ऑक्साइड में, ऑक्सीजन की ध्रुवीयता 0.35- है, और एमजीओ में यह 0.42- है।

परमाणु ध्रुवता

पाठक निम्नलिखित प्रश्न पूछ सकता है: "इतने सारे कारक होने पर रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें?" इसका उत्तर सरल और जटिल दोनों है। ध्रुवीयता के मात्रात्मक उपायों को एक परमाणु के प्रभावी प्रभार के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह मान एक निश्चित क्षेत्र और नाभिक के संगत क्षेत्र में स्थित इलेक्ट्रॉन के आवेश के बीच का अंतर है। कुल मिलाकर, यह मान इलेक्ट्रॉन बादल के एक निश्चित विषमता को दर्शाता है, जो एक रासायनिक बंधन बनने पर उत्पन्न होता है। कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि यह निर्धारित करना लगभग असंभव है कि इलेक्ट्रॉन के स्थान का कौन सा क्षेत्र इस विशेष बंधन (विशेष रूप से जटिल अणुओं में) से संबंधित है। इसलिए, जैसा कि आयनिक और सहसंयोजक में रासायनिक बंधों को अलग करने के मामले में, वैज्ञानिकों ने सरलीकरण और मॉडल का सहारा लिया है। इस स्थिति में, वे कारक और मूल्य जो परिणाम को प्रभावित करते हैं, उन्हें तुच्छ रूप से त्याग दिया जाता है।

कनेक्शन के ध्रुवीयता का भौतिक अर्थ

बांड की ध्रुवीयता के मूल्य का भौतिक अर्थ क्या है? आइए एक उदाहरण देखें। हाइड्रोजन परमाणु एच हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) दोनों में शामिल है। एचएफ में इसकी ध्रुवता 0.40+ है, एचसीएल में यह 0.18+ है। इसका मतलब यह है कि कुल इलेक्ट्रॉन बादल क्लोरीन की तुलना में क्लोरीन की तुलना में बहुत अधिक विक्षेपित है। इसका मतलब है कि क्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी क्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी से बहुत मजबूत है।

अणु में एक परमाणु की ध्रुवता

लेकिन विचारशील पाठक को याद होगा कि, सरल यौगिकों के अलावा जिसमें दो परमाणु मौजूद हैं, अधिक जटिल हैं। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड (एच 2 एसओ 4) के एक अणु को बनाने के लिए, यह दो हाइड्रोजन परमाणु, एक सल्फर और चार ऑक्सीजन के रूप में लेता है। फिर एक और सवाल उठता है: एक अणु में एक बंधन की उच्चतम ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें? सबसे पहले, आपको यह याद रखना होगा कि किसी भी कनेक्शन में कुछ संरचना है। अर्थात सल्फ्यूरिक एसिड - यह एक बड़े ढेर में सभी परमाणुओं का ढेर नहीं है, बल्कि एक तरह की संरचना है। चार ऑक्सीजन परमाणु केंद्रीय सल्फर परमाणु से जुड़े होते हैं, जो एक प्रकार का क्रॉस होता है। दो विपरीत पक्षों पर, ऑक्सीजन परमाणु सल्फर से जुड़ते हैं डबल बॉन्ड... अन्य दो पक्षों पर, ऑक्सीजन परमाणु एकल बांडों द्वारा सल्फर से जुड़े होते हैं और हाइड्रोजन के माध्यम से दूसरी तरफ "पकड़" करते हैं। इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एसिड अणु में निम्नलिखित बांड मौजूद हैं:

संदर्भ पुस्तक से इनमें से प्रत्येक बांड की ध्रुवीयता निर्धारित करने के बाद, आप सबसे बड़ा पा सकते हैं। हालांकि, यह याद रखने योग्य है कि यदि परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला के अंत में एक दृढ़ता से विद्युतीय तत्व होता है, तो यह पड़ोसी ध्रुव के इलेक्ट्रॉन बादलों को "ध्रुवीयता" बढ़ाकर "खींच" सकता है। एक श्रृंखला की तुलना में अधिक जटिल संरचना में, अन्य प्रभाव काफी संभव हैं।

एक बंधन की ध्रुवता से एक अणु की ध्रुवता कैसे भिन्न होती है?

हमने वर्णन किया है कि किसी कनेक्शन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे किया जाए। अवधारणा का भौतिक अर्थ क्या है, हमने प्रकट किया है। लेकिन ये शब्द अन्य वाक्यांशों में पाए जाते हैं जो रसायन विज्ञान के इस खंड से संबंधित हैं। निश्चित रूप से पाठकों की दिलचस्पी है कि रासायनिक बांड और अणुओं की ध्रुवीयता कैसे बातचीत करते हैं। हम उत्तर देते हैं: ये अवधारणाएं एक-दूसरे की पूरक हैं और अलग-अलग असंभव हैं। हम पानी के क्लासिक उदाहरण का उपयोग करके इसे प्रदर्शित करेंगे।

एच 2 ओ अणु में, दो समान संचार एच-ओ... उनके बीच का कोण 104.45 डिग्री है। तो पानी के अणु की संरचना दो छोरों पर हाइड्रोजन के साथ कांटे की तरह होती है। ऑक्सीजन एक अधिक विद्युतीय परमाणु है, यह दो हाइड्रोजेन के इलेक्ट्रॉन बादलों पर खींचता है। इस प्रकार, समग्र विद्युत तटस्थता के साथ, कांटा दांत थोड़ा अधिक सकारात्मक और आधार थोड़ा अधिक नकारात्मक होता है। सरलीकरण इस तथ्य की ओर जाता है कि पानी के अणु में पोल \u200b\u200bहैं। इसे अणु की ध्रुवता कहा जाता है। इसलिए, पानी एक अच्छा विलायक है, आवेशों में यह अंतर अणुओं को अन्य पदार्थों के इलेक्ट्रॉन बादलों को थोड़ा अलग करने की अनुमति देता है, क्रिस्टल को अणुओं में, और अणुओं को परमाणुओं में अलग करता है।

यह समझने के लिए कि आवेश के अभाव में अणुओं में ध्रुवीयता क्यों है, किसी को याद रखना चाहिए: यह न केवल महत्वपूर्ण है रासायनिक सूत्र पदार्थ, लेकिन यह भी अणु की संरचना, प्रकार और प्रकार के बांड जो इसमें उत्पन्न होते हैं, इसमें शामिल परमाणुओं की विद्युतगति में अंतर।

प्रेरित या मजबूर ध्रुवीयता

अपनी स्वयं की ध्रुवीयता के अलावा, बाहर से कारकों के कारण प्रेरित या कारण भी होता है। यदि एक बाह्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक अणु पर कार्य करता है, जो अणु के अंदर विद्यमान बलों की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है, तो यह इलेक्ट्रॉन बादलों के विन्यास को बदल सकता है। यही है, यदि कोई ऑक्सीजन अणु H 2 O में हाइड्रोजन के बादलों पर खुद को खींचता है, और बाहरी क्षेत्र को इस कार्रवाई के साथ सह-निर्देशित किया जाता है, तो ध्रुवीकरण बढ़ाया जाता है। यदि क्षेत्र ऑक्सीजन के साथ हस्तक्षेप करता है, तो बंधन की ध्रुवता थोड़ी कम हो जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी भी तरह के अणुओं की ध्रुवीयता को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त रूप से बड़े प्रयास की आवश्यकता होती है, और इससे भी अधिक - रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता को प्रभावित करने के लिए। यह प्रभाव केवल प्रयोगशालाओं और अंतरिक्ष प्रक्रियाओं में प्राप्त किया जाता है। एक पारंपरिक माइक्रोवेव केवल पानी और वसा परमाणुओं के कंपन आयाम को बढ़ाता है। लेकिन यह किसी भी तरह से कनेक्शन की ध्रुवीयता को प्रभावित नहीं करता है।

ध्रुवता की दिशा कब समझ में आती है?

जिस शब्द पर हम विचार कर रहे हैं, उसके संबंध में, कोई रिवर्स पोलरिटी का उल्लेख नहीं कर सकता है। यदि हम अणुओं के बारे में बात कर रहे हैं, तो ध्रुवीयता में एक प्लस या माइनस संकेत होता है। इसका मतलब यह है कि परमाणु या तो अपने इलेक्ट्रॉन बादल को छोड़ देता है और इस तरह थोड़ा और सकारात्मक हो जाता है, या, इसके विपरीत, बादल को अपनी ओर खींचता है और एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है। और ध्रुवीयता की दिशा केवल तभी समझ में आती है जब चार्ज चलता है, अर्थात, जब कोई प्रवाह चालक से प्रवाहित होता है। जैसा कि आप जानते हैं, इलेक्ट्रॉन अपने स्रोत से (नकारात्मक रूप से आवेशित) आकर्षण की जगह (सकारात्मक रूप से आवेशित) से चलते हैं। यह याद रखने योग्य है कि एक सिद्धांत है जिसके अनुसार इलेक्ट्रॉनों वास्तव में विपरीत दिशा में चलते हैं: एक सकारात्मक स्रोत से एक नकारात्मक एक तक। लेकिन सामान्य तौर पर इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, केवल उनके आंदोलन का तथ्य महत्वपूर्ण है। इसलिए, कुछ प्रक्रियाओं में, उदाहरण के लिए, धातु भागों को वेल्डिंग करते समय, यह महत्वपूर्ण है कि वास्तव में कौन से पोल जुड़े हुए हैं। इसलिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि क्या ध्रुवीयता सीधे या रिवर्स में जुड़ी हुई है। कुछ उपकरणों में, यहां तक \u200b\u200bकि घर वाले भी, यह भी मायने रखता है।

होमोन्यूक्लियर अणु (H 2, F 2, इत्यादि) में, इलेक्ट्रॉन युग्म जो समान रूप से बंधन बनाता है, प्रत्येक परमाणु के अंतर्गत आता है, इसलिए अणु में सकारात्मक और ऋणात्मक आवेशों के केंद्र मेल खाते हैं। ऐसे अणु गैर-ध्रुवीय होते हैं।

हालांकि, विषम परमाणु अणुओं में, विभिन्न परमाणुओं के तरंग कार्यों के युग्मन में योगदान समान नहीं है। एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व परमाणुओं में से एक के पास प्रकट होता है, इसलिए, एक अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज, और दूसरे के पास, एक सकारात्मक। इस मामले में, वे एक परमाणु से दूसरे में इलेक्ट्रॉन जोड़े के विस्थापन के बारे में बात करते हैं, लेकिन इसे शाब्दिक रूप से नहीं समझा जाना चाहिए, लेकिन केवल अणु के नाभिक में से एक के पास इलेक्ट्रॉन जोड़ी को खोजने की संभावना में वृद्धि के रूप में।

इस विस्थापन की दिशा निर्धारित करने और इसके अर्ध-मूल्य का अनुमान लगाने के लिए वैद्युतीयऋणात्मकता की अवधारणा शुरू की गई थी।

वैद्युतीयऋणात्मकता के कई पैमाने हैं। हालांकि, तत्वों को एक ही क्रम में इलेक्ट्रोनगेटिविटी के संदर्भ में एक पंक्ति में व्यवस्थित किया जाता है, इसलिए मतभेद महत्वहीन हैं, और इलेक्ट्रोनगेटिविटी स्केल काफी तुलनीय हैं।

आर। मुल्लिकेन की वैद्युतीयऋणात्मकता आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता का आधा-योग है (देखें धारा 2.10.3):

वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़ी को एक अधिक विद्युत अपघट्य परमाणु में स्थानांतरित किया जाता है।

यह इलेक्ट्रोनगेटिविटी के पूर्ण मूल्यों का उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक है, लेकिन रिश्तेदार नहीं हैं। लिथियम 3 ली की वैद्युतीयऋणात्मकता को एकता के रूप में लिया जाता है। किसी भी तत्व A की सापेक्ष विद्युतीयता बराबर है:

भारी क्षार धातुओं में सबसे कम विद्युतीयता होती है (एक्स फ्रा \u003d 0.7) है। सबसे अधिक विद्युतीय तत्व फ्लोरीन (X F \u003d 4.0) है। अवधियों द्वारा, विद्युतीकरण में वृद्धि की ओर एक सामान्य प्रवृत्ति होती है, और उपसमूहों द्वारा - इसकी कमी (तालिका 3.4)।

इस तालिका के डेटा के व्यावहारिक उपयोग में (साथ ही अन्य इलेक्ट्रोनगेटिविटी तराजू के डेटा), यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि तीन या अधिक परमाणुओं वाले अणुओं में, पड़ोसी परमाणुओं के प्रभाव में इलेक्ट्रोनगेटिविटी का मूल्य बदल सकता है। काफी है। कड़ाई से बोलते हुए, एक निरंतर वैद्युतीयऋणात्मकता को एक तत्व के लिए बिल्कुल भी निर्दिष्ट नहीं किया जा सकता है। यह तत्व की यौगिक स्थिति, यौगिक के प्रकार आदि पर निर्भर करता है। फिर भी, यह अवधारणा रासायनिक बांडों और यौगिकों के गुणों के गुणात्मक स्पष्टीकरण के लिए उपयोगी है।

तालिका 3.4

पॉलिंग इलेक्ट्रोनगेटिविटी ऑफ एस- और पी-एलिमेंट्स

बांड की ध्रुवता को डायटोमिक अणुओं में वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़ी के विस्थापन द्वारा निर्धारित किया जाता है और इसकी मात्रात्मक रूप से विशेषता होती है द्विध्रुव आघूर्ण या द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण, अणुओं। यह नाभिक के बीच की दूरी के उत्पाद के बराबर है आर इस दूरी के अणु और प्रभावी आवेश में 5:

क्यों कि आर माना जाता है कि वेक्टर को धनात्मक से ऋणात्मक आवेश में निर्देशित किया जाता है, द्विध्रुवीय क्षण भी एक सदिश होता है और उसी दिशा में होता है। द्विध्रुवीय क्षण की माप की इकाई D-debye (1D \u003d 3.33 10 -30 C m) है।

एक जटिल अणु के द्विध्रुवीय क्षण को सभी बंधों के द्विध्रुवीय क्षणों के वेक्टर योग के रूप में परिभाषित किया गया है। इसलिए, यदि AB I अणु प्रत्येक बंधन की रेखा के संबंध में सममित है, तो ध्रुव के बावजूद, ऐसे अणु के कुल द्विध्रुवीय क्षण

बांड ए-बी की संख्या शून्य के बराबर है: डी \u003d ^ डी; \u003d 0. उदाहरण मामले हैं

पहले से सममित अणुओं को माना जाता है, जो बांड हाइब्रिड ऑर्बिटल्स द्वारा निर्मित होते हैं: बीईएफ 2, बीएफ 3, सीएच 4, एसएफ 6, आदि।

अणु जिसमें बांड गैर-संकर ऑर्बिटल्स या हाइब्रिड ऑर्बिटल्स द्वारा बनाए जाते हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनों के एकल जोड़े शामिल होते हैं, बांड लाइनों के संबंध में असममित होते हैं। ऐसे अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण शून्य के बराबर नहीं होते हैं। ऐसे ध्रुवीय अणुओं के उदाहरण: एच 2 एस, एनएच 3, एच 2 0, आदि। अंजीर में। 3.18 एक सममित BeF 2 (fl) अणु और एक असममित H 2 S अणु में ध्रुवीय बंधन वैक्टर के योग की चित्रमय व्याख्या दिखाता है (b)।

चित्र: 3.18।द्विध्रुवीय पल (ए) बीईएफ 2 और (बी) एच 2 एस अणु

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, बांड बनाने वाले परमाणुओं के इलेक्ट्रोनगेटिविटीज के बीच का अंतर, जितना अधिक होता है वैलेन्स इलेक्ट्रॉन जोड़ी विस्थापित होती है, उतना ही अधिक ध्रुवीय बंधन और इसलिए, अधिक से अधिक प्रभावी चार्ज बी, जो तालिका में चित्रित किया गया है। 3.5।

तालिका 3.5

फ्लोरीन के साथ अवधि II तत्वों के यौगिकों की एक श्रृंखला में बांड की प्रकृति में परिवर्तन

में ध्रुवीय संबंध दो घटकों को सशर्त रूप से प्रतिष्ठित किया जा सकता है: इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण, और सहसंयोजक, ऑर्बिटल्स के अतिव्यापी होने के कारण आयनिक। जैसे-जैसे इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतर बढ़ता जाता है ओह वैलेंस इलेक्ट्रॉन जोड़ी फ्लोरीन परमाणु की ओर तेजी से विस्थापित हो रही है, जो एक तेजी से नकारात्मक प्रभावी प्रभार प्राप्त करता है। बंधन में आयनिक घटक का योगदान बढ़ता है, सहसंयोजक घटक का अंश घटता है। मात्रात्मक परिवर्तन गुणात्मक लोगों में बदल जाते हैं: यूएफ अणु में, इलेक्ट्रॉन जोड़ी लगभग पूरी तरह से फ्लोरीन से संबंधित है, और इसका प्रभावी प्रभार एकता से संपर्क करता है, अर्थात। इलेक्ट्रॉन आवेश को। हम मान सकते हैं कि दो आयनों का गठन किया गया है: ली + कटियन और आयन एफ ~, और बंधन केवल उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण (सहसंयोजक घटक को उपेक्षित किया जा सकता है) के कारण है। इसे कनेक्शन कहा जाता है आयनिक। इसे इस रूप में देखा जा सकता है एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन का एक चरम मामला।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की कोई पसंदीदा दिशा नहीं है। इसलिये आयोनिक बंध सहसंयोजक के विपरीत दिशात्मकता कोई विशेषता नहीं है। आयन विपरीत प्रभार के किसी भी संख्या के आयनों के साथ बातचीत करता है। यह आयनिक बांड की एक और विशिष्ट संपत्ति के कारण है - संतृप्ति की कमी।

आयनिक अणुओं के लिए, बाध्यकारी ऊर्जा की गणना की जा सकती है। अगर हम आरोपों के साथ आयनों को गैर-जिम्मेदार गेंदों के रूप में मानते हैं ± ई, फिर आयनों के केंद्रों के बीच की दूरी के आधार पर उनके बीच आकर्षण बल आर कूलम्ब समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

आकर्षण की ऊर्जा अनुपात से निर्धारित होती है

संपर्क करते समय, प्रतिकर्षण बल अंतःक्रिया के कारण दिखाई देता है इलेक्ट्रॉनिक गोले... यह डिग्री के लिए दूरी के विपरीत आनुपातिक है p:

कहाँ पे में - कुछ स्थिर। प्रतिपादक पी एकता से अधिक और विभिन्न आयन विन्यासों के लिए सीमा 5 से 12 तक होती है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि बल ऊर्जा की व्युत्पत्ति है, जो कि दूरी के संबंध में है, समीकरण (3.6) से हम प्राप्त करते हैं:

बदलाव के साथ आर परिवर्तन एफ एनपी तथा एफ क्यूटी। कुछ दूरी पर र ० इन बलों को बराबर किया जाता है, जो परिणामी बातचीत ऊर्जा के न्यूनतम से मेल खाती है यू क्यू। परिवर्तनों के बाद, आप प्राप्त कर सकते हैं

इस समीकरण को बोर्न समीकरण के रूप में जाना जाता है।

निर्भरता वक्र पर न्यूनतम यू \u003d एफ (आर) संतुलन दूरी r 0 और ऊर्जा यू क्यू। यह आयनों के बीच बाध्यकारी ऊर्जा है। यहाँ तक की पी अज्ञात है, तो हम बाध्यकारी ऊर्जा के मूल्य का अनुमान लगा सकते हैं, 1 ले रहे हैं / पी शून्य के बराबर:

इस स्थिति में, त्रुटि 20% से अधिक नहीं होगी।

आरोपों के साथ आयनों के लिए z ल और z 2 समीकरण (3.7) और (3.8) रूप लेते हैं:

चूंकि इस प्रकार के अणुओं में विशुद्ध रूप से आयनिक बंधन के निकट आने वाले एक बंधन का अस्तित्व समस्याग्रस्त है, इसलिए अंतिम समीकरणों को एक बहुत मोटा अनुमान माना जाना चाहिए।

एक ही समय में, बांड ध्रुवीयता और आयनितता की समस्याओं को आयन ध्रुवीकरण के दृष्टिकोण से - विपरीत स्थिति से संपर्क किया जा सकता है। यह माना जाता है कि इलेक्ट्रॉनों का एक पूर्ण स्थानांतरण है, और अणु में पृथक आयन होते हैं। फिर, आयनों द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में इलेक्ट्रॉन बादल विस्थापित हो जाते हैं - ध्रुवीकरण आयनों।

ध्रुवीकरण एक दो तरफा प्रक्रिया है जो जोड़ती है ध्रुवीकरण की कार्रवाई उनके द्वारा आयन बहुरूपता। ध्रुवीयता किसी अन्य आयन के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र के प्रभाव के तहत एक आयन, अणु या परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल की क्षमता है। इस क्षेत्र की ताकत आयन के ध्रुवीकरण प्रभाव को निर्धारित करती है। समीकरण (3.10) से यह निम्नानुसार है कि आयन का ध्रुवीकरण क्रिया अधिक से अधिक होती है, इसका आवेश और त्रिज्या जितनी छोटी होती है। एक नियम के रूप में, पिंजरों की त्रिज्या, आयनों की त्रिज्या की तुलना में बहुत छोटी होती है; इसलिए, व्यवहार में, किसी को उद्धरणों की कार्रवाई के तहत आयनों के ध्रुवीकरण के साथ अधिक बार निपटना पड़ता है, और इसके विपरीत नहीं। आयनों का ध्रुवीकरण उनके आवेश और त्रिज्या पर भी निर्भर करता है। बड़े आकार और चार्ज के आयन अधिक आसानी से ध्रुवीकृत होते हैं। एक आयन का ध्रुवीकरण क्रिया अपने आप पर विपरीत आवेश के आयन के एक इलेक्ट्रॉन बादल को खींचने के लिए कम हो जाती है। नतीजतन, बंधन की आयता घट जाती है; बंधन ध्रुवीय सहसंयोजक बन जाता है। इस प्रकार, आयनों का ध्रुवीकरण बंधन के आयनीकरण की डिग्री को कम कर देता है और इसके प्रभाव में, बंधन के ध्रुवीकरण के विपरीत होता है।

एक अणु में आयनों का ध्रुवीकरण, अर्थात्। इसमें सहसंयोजक बंधों के अनुपात में वृद्धि, आयनों में इसके क्षय की ताकत को बढ़ाती है। एक ही प्रकार के आयनों के साथ दिए गए पिंजरे के यौगिकों की श्रृंखला में, आयनों के ध्रुवीकरण में वृद्धि के साथ समाधानों में विघटन की डिग्री घट जाती है। उदाहरण के लिए, सीसा आधा की श्रृंखला में PbCl 2 - PbBr 2 - PN 2, हलाइड आयनों की त्रिज्या बढ़ जाती है, उनकी ध्रुवीकरण क्षमता बढ़ जाती है, और आयनों में अपघटन कम हो जाता है, जो घुलनशीलता में कमी परिलक्षित होता है।

एक ही आयन और पर्याप्त रूप से बड़े पिंजरों के साथ लवण के गुणों की तुलना करते समय, पिंजरों के ध्रुवीकरण को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, एचजी 2+ आयन की त्रिज्या सीए 2+ आयन की त्रिज्या से अधिक है, इसलिए एचजी 2+ सीए 2+ की तुलना में अधिक दृढ़ता से ध्रुवीकरण करता है। नतीजतन, सीएसीएल 2 है मजबूत इलेक्ट्रोलाइट, अर्थात। पूरी तरह से समाधान में घुल जाता है, और एचजीसीएल 2 - एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट के साथ, यानी। व्यावहारिक रूप से समाधानों में विघटित नहीं होता है।

एक अणु में आयनों का ध्रुवीकरण परमाणुओं या अणुओं में घटने पर इसकी ताकत कम कर देता है। उदाहरण के लिए, श्रृंखला में सीएसीएल 2 - सीएबीआर 2 - सीए 1 2, हलाइड आयनों की त्रिज्या बढ़ जाती है, सीए 2+ आयन द्वारा उनका ध्रुवीकरण बढ़ जाता है, इसलिए, कैल्शियम और हैलोजन में थर्मल पृथक्करण का तापमान कम हो जाता है: CaHa1 2 \u003d Ca + हा १ २।

यदि आयन आसानी से ध्रुवीकृत हो जाता है, तो इसे उत्तेजित करने के लिए एक छोटी ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो दृश्यमान प्रकाश के क्वांटा के अवशोषण से मेल खाती है। यह ऐसे यौगिकों के समाधान के रंग का कारण है। ध्रुवीकरण में वृद्धि से रंग में वृद्धि होती है, उदाहरण के लिए, श्रृंखला में NiCl 2 - NiBr 2 - Nil 2 (आयनों की बढ़ी हुई ध्रुवीकरण क्षमता) या श्रृंखला में KC1 - CuCl 2 (कटियन की बढ़ी ध्रुवीकरण)।

सहसंयोजक ध्रुवीय और आयनिक बंधों के बीच की सीमा मनमानी है। एक गैसीय अवस्था में अणुओं के लिए, यह माना जाता है कि इलेक्ट्रोनगैटिविटीज के अंतर के साथ एएच\u003e 2.5 बंधन आयनिक है। ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के समाधान के साथ-साथ क्रिस्टलीय अवस्था में, क्रिस्टल जाली के नोड्स में विलायक के अणुओं और पड़ोसी कणों का क्रमशः एक मजबूत प्रभाव होता है। इसलिए, बंधन की आयनिक प्रकृति इलेक्ट्रोनगेटिविटी में बहुत छोटे अंतर पर ही प्रकट होती है। व्यवहार में, यह माना जा सकता है कि समाधान और क्रिस्टल में विशिष्ट धातुओं और गैर-धातुओं के बीच का संबंध आयनिक है।

रासायनिक बंधों की ध्रुवीयता - रासायनिक बंधन की विशेषता, इस बंधन को बनाने वाले तटस्थ परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन घनत्व के वितरण की तुलना में नाभिक के आसपास अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन घनत्व के वितरण में परिवर्तन को दर्शाता है। परमाणुओं पर तथाकथित प्रभावी शुल्क एक बंधन की ध्रुवीयता के मात्रात्मक माप के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रभावी आवेश को नाभिक के पास अंतरिक्ष के एक निश्चित क्षेत्र में स्थित इलेक्ट्रॉनों के आवेश और नाभिक के आवेश के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है। हालांकि, इस उपाय का केवल एक सशर्त और अनुमानित अर्थ है, क्योंकि एक अणु में एक क्षेत्र को विशिष्ट रूप से अलग करना असंभव है, जो केवल एक परमाणु से संबंधित है, और कई बांडों के साथ, एक विशिष्ट बंधन तक। एक प्रभावी आवेश की उपस्थिति को परमाणुओं पर आवेशों के प्रतीकों द्वारा दर्शाया जा सकता है (उदाहरण के लिए, H + where - Cl charge, जहाँ −δ प्राथमिक आवेश का एक निश्चित अंश है)। डायटोमिक होमोन्यूक्लियर अणुओं में बंध के अपवाद के साथ लगभग सभी रासायनिक बांड एक डिग्री या दूसरे के ध्रुवीय होते हैं। सहसंयोजक बंधन आमतौर पर कमजोर ध्रुवीय होते हैं। आयोनिक बांड दृढ़ता से ध्रुवीकृत होते हैं। अणु ध्रुवीयता एक दो-केंद्र बंधन, अणु की ज्यामिति, साथ ही साथ लोन इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति के कारण परमाणुओं के इलेक्ट्रोनगेटिव के बीच अंतर द्वारा निर्धारित किया जाता है, क्योंकि अणु में इलेक्ट्रॉन घनत्व का हिस्सा दिशा में नहीं स्थानीयकृत हो सकता है बंधों का। एक बंधन की ध्रुवीयता को इसके आयनिक घटक के माध्यम से व्यक्त किया जाता है, अर्थात्, इलेक्ट्रॉन जोड़े के विस्थापन के माध्यम से एक अधिक विद्युत अपघट्य परमाणु के लिए। एक बंधन की ध्रुवता इसके माध्यम से व्यक्त की जा सकती है द्विध्रुव आघूर्ण μ, प्राथमिक आवेश और द्विध्रुवीय लंबाई के उत्पाद के बराबर μ \u003d e। l। एक अणु की ध्रुवता उसके द्विध्रुवीय क्षण के माध्यम से व्यक्त की जाती है, जो अणु के बंधन के सभी द्विध्रुवीय क्षणों के वेक्टर योग के बराबर है। एक द्विध्रुवीय दो बराबर की एक प्रणाली है, लेकिन साइन चार्ज में विपरीत, एक दूसरे से एक इकाई दूरी पर स्थित है। द्विध्रुवीय पल को युग्मन मीटर (C or m) या बहस (D) में मापा जाता है; 1 डी \u003d 0.333 – 10–29 सी 29 एम।

12. दाता-स्वीकर्ता तंत्र kov.Sv .. जटिल यौगिक।

दाता-स्वीकार करने वाला तंत्र (अन्यथा समन्वय तंत्र) - दो परमाणुओं या परमाणुओं के एक समूह के बीच सहसंयोजक रासायनिक बंधन के गठन के लिए एक विधि, दाता परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी और स्वीकर्ता परमाणु के मुक्त कक्षीय क्षेत्र के कारण बाहर की गई। यदि दो अणुओं में से एक में मुक्त कक्षाओं के साथ एक परमाणु है, और दूसरे में अपरिभाषित इलेक्ट्रॉनों के साथ एक परमाणु है, तो उनके बीच एक डीए इंटरैक्शन उत्पन्न होता है।

जटिल यौगिक - जटिल यौगिक जिसमें डीएएम द्वारा निर्मित सहसंयोजक बंधन होते हैं। आइए एक उदाहरण SO4 देखें। क्यू-कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट, 4-समन्वय संख्या। () - आंतरिक क्षेत्र, - बाहरी क्षेत्र, NH3 ligands।

एक जटिल परिसर के लिए समन्वय संख्या का पारंपरिक यौगिकों में वैधता के समान अर्थ है। 1-12 (10 और 11 को छोड़कर) से मूल्यों को स्वीकार करता है।

13. इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन। हाइड्रोजन बंध।

हाइड्रोजन बंध - एक विद्युतीय परमाणु और हाइड्रोजन परमाणु के बीच रासायनिक बंधन का प्रकार एचएक और इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु (एक ही अणु में या एक अन्य अणु में) को बंधी हुई सहसंयोजक। आमतौर पर संरचनात्मक आरेखों में डॉट्स या बिंदीदार रेखाओं के रूप में दर्शाया जाता है। हाइड्रोजन बांड की ताकत वान डेर वाल्स इंटरैक्शन से बेहतर है, और इसकी ऊर्जा 8-40 केजे / मोल है। हालांकि, यह आमतौर पर सहसंयोजक बंधन की तुलना में कमजोर परिमाण का एक क्रम है। हाइड्रोजन बांड सबसे अधिक विद्युत तत्वों के साथ हाइड्रोजन यौगिकों की विशेषता है: फ्लोरीन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन और सल्फर। हाइड्रोजन बांड बहुत आम है और अणुओं के संघटन में, क्रिस्टलीकरण, विघटन, क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स का निर्माण, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण और अन्य महत्वपूर्ण भौतिक रासायनिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पानी का अणु चार हाइड्रोजन बांड बनाता है, जो पानी और बर्फ की संरचनात्मक विशेषताओं के साथ-साथ पानी के कई विषम गुणों की व्याख्या करता है: 1) अधिकतम। +42 के तापमान पर घनत्व) में ज्ञात तरल पदार्थों की ऊष्मा क्षमता सबसे अधिक होती है। पानी गर्म करते समय, ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा टूटने वाले बांड पर खर्च किया जाता है, इसलिए गर्मी की क्षमता बढ़ जाती है। इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन - एक दूसरे के साथ अणुओं का संपर्क, टूटना या नए रासायनिक बांड के गठन के लिए अग्रणी नहीं। वे विद्युत इंटरैक्शन, साथ ही रासायनिक संबंध पर आधारित हैं। ओरिएंटल, इंडक्टिव और डिस्पर्सिव इंटरैक्शन के बीच अंतर। ओरिएंटेशन फोर्स, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय आकर्षण। यह अणुओं के बीच किया जाता है जो स्थायी द्विध्रुवीय होते हैं। अणुओं के अव्यवस्थित थर्मल गति के परिणामस्वरूप, जब वे एक-दूसरे से संपर्क करते हैं, तो द्विध्रुव के समान-चार्ज छोर पारस्परिक रूप से पीछे हटते हैं, और विपरीत रूप से चार्ज किए गए छोर आकर्षित होते हैं। जितने अधिक ध्रुवीय अणु होते हैं, वे उतने ही अधिक आकर्षित होते हैं और इस प्रकार अधिक उन्मुख होते हैं। इस परस्पर क्रिया की ऊर्जा द्विध्रुव के बीच की दूरी के घन के व्युत्क्रमानुपाती होती है। फैलने वाला आकर्षण (लंदन की सेना)। तात्कालिक और निर्देशित द्विध्रुवीय के बीच सहभागिता। जब अणु एक-दूसरे के पास पहुंचते हैं, तो माइक्रोडिपोल का अभिविन्यास स्वतंत्र होना बंद हो जाता है और विभिन्न अणुओं में उनकी उपस्थिति और गायब हो जाना एक दूसरे के साथ समय पर होता है। एक साथ विभिन्न अणुओं के माइक्रोडिपोल की उपस्थिति और गायब होना उनके आकर्षण के साथ है। इस बातचीत की ऊर्जा द्विध्रुवों के बीच की दूरी की छठी शक्ति के विपरीत आनुपातिक है। प्रेरण आकर्षण। स्थायी द्विध्रुवीय और प्रेरित (प्रेरित) के बीच सहभागिता। ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणु होते हैं। एक ध्रुवीय अणु की कार्रवाई के तहत, एक गैर-ध्रुवीय अणु विकृत होता है और इसमें एक द्विध्रुवीय (प्रेरित होता है) होता है। प्रेरित द्विध्रुव ध्रुवीय अणु के स्थायी द्विध्रुवीय की ओर आकर्षित होता है और बदले में ध्रुवीय अणु के द्विध्रुवीय विद्युत क्षण को बढ़ाता है। इस बातचीत की ऊर्जा द्विध्रुवों के बीच की दूरी की छठी शक्ति के विपरीत आनुपातिक है।

14. प्रणाली। चरण। घटक। विकल्प। राज्य के कार्य: आंतरिक ऊर्जा और मितव्ययी। मानक स्थितियां।

प्रणाली एक शरीर या बातचीत में निकायों का एक समूह है, जो मानसिक रूप से अलग-थलग हैं वातावरण... वे सजातीय (सजातीय) और विषम (विषम) हैं। पृथक सिस्टम में पर्यावरण के साथ कोई चयापचय और ऊर्जा नहीं है। बन्द है - इसमें केवल मास ट्रांसफर (एक या कई चरणों में मिश्रण घटक का अपरिवर्तनीय बड़े पैमाने पर ट्रांसफर) नहीं होता है। खुला हुआ - दोनों ऊर्जा और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण है। चरण - सिस्टम के सभी सजातीय भागों का सेट, रचना और सभी भौतिक में समान। और रसायन। गुण जो पदार्थ की मात्रा पर निर्भर नहीं करते हैं। चरण एक-दूसरे से इंटरफेस द्वारा अलग किए जाते हैं, जिस पर सभी चरण गुण अचानक बदल जाते हैं। अवयव - प्रणाली के घटक भाग, रासायनिक रूप से अलग-अलग पदार्थ जो इस प्रणाली को बनाते हैं और स्वतंत्र अस्तित्व में सक्षम होते हैं, सिस्टम के अन्य से अलग-थलग होते हैं। सिस्टम की स्थिति को चर के एक सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है - मापदंडों... गहन और व्यापक मापदंडों के बीच अंतर। गहन - द्वीपों में कणों के द्रव्यमान या संख्या पर निर्भर नहीं करता है। (पी, टी), और व्यापक व्यक्ति (वी, ई) पर निर्भर करते हैं। राज्य के कार्य थर्मोडायनामिक कार्य हैं, जिनमें से मान केवल सिस्टम की स्थिति पर निर्भर करते हैं और उस पथ पर निर्भर नहीं करते हैं जिसके साथ सिस्टम आया था यह अवस्था। स्थिति फ़ंक्शन बदलना सबसे महत्वपूर्ण कार्य हैं आंतरिक ऊर्जा सिस्टम यू और तापीय धारिताएच (गर्मी सामग्री) इंट। ऊर्जा - कुल ऊर्जा आरक्षित: अनुवाद की ऊर्जा और घूर्णी गति, कंपन की ऊर्जा, परमाणु ऊर्जा, प्रणाली की गतिज ऊर्जा को छोड़कर और सिस्टम की स्थिति की संभावित ऊर्जा को छोड़कर। तापीय धारिता एक पदार्थ की एक संपत्ति है जो ऊर्जा की मात्रा को इंगित करता है जिसे गर्मी में परिवर्तित किया जा सकता है। तापीय धारिता किसी पदार्थ की ऊष्मागतिक गुण है जो उसके आणविक संरचना में संग्रहीत ऊर्जा के स्तर को इंगित करता है। इसका मतलब यह है कि यद्यपि पदार्थ में तापमान और दबाव के आधार पर ऊर्जा हो सकती है, लेकिन यह सभी गर्मी में परिवर्तित नहीं हो सकते हैं। आंतरिक ऊर्जा का हिस्सा हमेशा पदार्थ में रहता है और इसकी आणविक संरचना को बनाए रखता है। मानक दबाव गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों के लिए, 10 5 पीए (750 मिमी एचजी) के बराबर; मानक तापमान 273.15 K (0 ° C) के बराबर गैसों के लिए; मानक दाढ़ समाधान के लिए, 1 मोल L ,1 के बराबर। इन शर्तों के तहत, आसुत जल का पृथक्करण स्थिरांक 1.0 × 10 1014 है।

15. ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम। ऊष्मागतिकी के पहले नियम के परिणामस्वरूप हेस का नियम। थर्मोकैमिकल गणना।

पहले कानून के कई सूत्र हैं: एक अलग में प्रणाली, कुल ऊर्जा आपूर्ति स्थिर रखी जाती है। चूंकि काम ऊर्जा हस्तांतरण के रूपों में से एक है, इसलिए, इसलिए, पहली तरह की एक स्थायी गति मशीन बनाना असंभव है (एक मशीन जो ऊर्जा के खर्च के बिना काम करती है)। गणितीय सूत्रीकरण: जब प्रवाह होता है समदाब रेखीय प्रक्रिया: जब आइसोकोरिक प्रक्रिया: जब इज़ोटेर्माल प्रक्रिया: जब परिपत्र प्रक्रिया:

ऊष्मारसायन - क्षेत्र nat। रसायन विज्ञान, ऊर्जा का अध्ययन। प्रतिक्रियाओं का प्रभाव। यदि इसके ऊर्जा प्रभाव को समीकरण में इंगित किया गया है, तो यह है थर्मोकैमिकल उर-ई। वी \u003d कास्ट, पी \u003d कास्ट, थर्मोकैमिस्ट्री का मूल नियमयह कानून ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून का प्रत्यक्ष परिणाम है। हेस के नियम का उपयोग करके, आप स्वयं प्रतिक्रियाओं को पूरा किए बिना विभिन्न प्रतिक्रियाओं के हीट की गणना कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए:

निष्कर्ष: एक मोल पानी के वाष्पीकरण की गर्मी 44 जे।

16. मानक थैली का गठन। हेस के नियम से परिणाम।

के अंतर्गत मानक ऊष्मा (थैलेपी) का निर्माण किसी पदार्थ के एक मोल के गठन की प्रतिक्रिया के थर्मल प्रभाव को समझें सरल पदार्थ, इसके घटक, जो स्थिर मानक राज्यों में हैं। गठन की मानक आंत्रशोथ OH f O द्वारा निरूपित की जाती है।

रूसी वैज्ञानिक हेस (1840) ने सूत्रीकरण किया थर्मोकैमिस्ट्री का मूल नियम: स्थिर आयतन पर या स्थिर दाब पर होने वाली प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव अभिक्रिया के पथ (उसके मध्यवर्ती चरणों पर) पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि केवल प्रारंभिक पदार्थों और प्रतिक्रिया उत्पादों की प्रकृति और स्थिति से निर्धारित होता है। हेस के नियम से परिणाम:

1. प्रतिक्रिया का ताप प्रभाव प्रारंभिक पदार्थों के दहन के ताप और प्रतिक्रिया उत्पादों के दहन के ताप के योग के बीच के अंतर के बराबर होता है। दहन की गर्मी उच्च ऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ किसी दिए गए यौगिक के ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव है। गठन की गर्मी साधारण पदार्थों से किसी दिए गए यौगिक के गठन की प्रतिक्रिया का गर्मी प्रभाव है जो किसी दिए गए तापमान और दबाव पर तत्वों की सबसे स्थिर स्थिति के अनुरूप है।

2. प्रतिक्रिया का ऊष्मा प्रभाव समीकरण के दाईं ओर इंगित किए गए सभी पदार्थों के गठन के गर्म होने और समीकरण के बाईं ओर पदार्थों के गर्म होने के बीच के अंतर के बराबर होता है, जो सामने वाले गुणांकों के साथ लिया जाता है। प्रतिक्रिया के समीकरण में इन पदार्थों के सूत्र। वर्तमान में, 6000 से अधिक पदार्थों के निर्माण के ताप ज्ञात हैं। गठन के मानक हीट - 298K के तापमान के गठन के हीट के मान और 1 एटीएम का दबाव।

17. तापमान पर रासायनिक प्रतिक्रिया (किरचॉफ का नियम) के थर्मल प्रभाव की निर्भरता।आइए हम टी के संबंध में समीकरणों को अलग करते हैं, और पहले मामले में हम एक निरंतर वी लेते हैं, और दूसरे में - पी।

प्रक्रिया के थर्मल प्रभाव का तापमान गुणांक प्रणाली की गर्मी क्षमता में परिवर्तन के बराबर है जो प्रक्रिया के परिणामस्वरूप होता है (किरचॉफ का नियम)। उपरोक्त अंतर समीकरणों को एकीकृत करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:

एक छोटे से तापमान रेंज में, आप अपने आप को पहले कार्यकाल तक सीमित कर सकते हैं बिजली की श्रृंखला सी के लिए, और फिर यह स्थिर होगा।

18. उष्मागतिकी का दूसरा नियम। एन्ट्रापी की अवधारणा। थर्मोडायनामिक संभावना। कम हुई गर्मी। असमानता और क्लॉसियस पहचान।

कम गर्म शरीर से एक अधिक गर्म करने के लिए एक सहज हस्तांतरण असंभव है। 2 प्रकार की एक सतत गति मशीन (एक मशीन जो समय-समय पर काम में लगातार तापमान पर पर्यावरण की गर्मी को परिवर्तित करती है। थर्मोडायनामिक दक्षता: पृथक प्रणालियों के लिए, एक मानदंड है जो प्रक्रियाओं की दिशा और उसके बारे में निर्णय लेने की अनुमति देता है। संतुलन की स्थितिकार्य है रों-प्रक्रिया... प्रक्रियाएं एन्ट्रापी बढ़ाने की दिशा में आगे बढ़ती हैं। संतुलन पर, एन्ट्रॉपी अपने अधिकतम तक पहुंचता है। प्रक्रियाओं का रिवर्स प्रवाह सहज नहीं हो सकता है - बाहर से काम का खर्च आवश्यक है। भौतिकी। एंट्रोपी राज्य कार्य का अर्थ तरल उबलने के उदाहरण से सबसे आसानी से समझा जाता है। गर्म होने पर: तरल के उबलने तक T और U बढ़ जाते हैं। इस मामले में, वाष्पीकरण की गर्मी अवशोषित होती है, जो सिस्टम में विकार को बढ़ाने पर खर्च की जाती है। इस प्रकार, एन्ट्रॉपी प्रणाली की स्थिति के क्रम का एक माप है। थर्मोडायनामिक्स की -2 वीं शुरुआत प्रतिवर्ती प्रक्रियाओं के लिए। में पृथक सिस्टम प्रक्रियाएं सहज होती हैं, जो एंट्रॉपी बढ़ाने की दिशा में आगे बढ़ती है गैर इंसुलेटेड, शायद थर्मोडायनामिक संभावना (या स्थिर वजन) - शारीरिक प्रणाली की स्थिति को महसूस करने के तरीकों की संख्या। असमानताक्लॉसियस (1854): किसी भी परिपत्र प्रक्रिया में प्रणाली द्वारा प्राप्त गर्मी की मात्रा को पूर्ण तापमान से विभाजित किया गया था जिस पर इसे प्राप्त किया गया था ( दिया हुआ गर्मी की मात्रा) सकारात्मक नहीं है।

19. नर्नस्ट थर्मल प्रमेय। प्लांक का आसन। एन्ट्रापी के निरपेक्ष मूल्य की गणना। एक आदर्श गैस के अध: पतन की अवधारणा। नर्नस्ट की प्रमेय में कहा गया है कि प्रतिवर्ती रसायन में एन्ट्रापी में परिवर्तन। कंडेनसर में आप दोनों के बीच पी। राज्य T0 पर शून्य पर जाता है: इसके आधार पर, 1911 में प्लैंक को पोस्ट किया गया: "पूर्ण शून्य तापमान पर, एन्ट्रापी में न केवल सबसे छोटा मूल्य होता है, बल्कि बस शून्य होता है"। प्लांक का आसन निम्नानुसार तैयार किया गया है: "पूर्ण शून्य तापमान पर एक शुद्ध पदार्थ के एक ठीक से गठित क्रिस्टल का एन्ट्रापी शून्य के बराबर है" निरपेक्ष मूल्यएन्ट्रापीथर्मोडायनामिक्स, या नर्नेस्ट प्रमेय के तीसरे नियम को स्थापित करने की अनुमति देता है: चूंकि निरपेक्ष तापमान शून्य पर जाता है, किसी भी पदार्थ के लिए अंतर डीएस बाहरी मापदंडों की परवाह किए बिना शून्य हो जाता है। इसलिए: पूर्ण शून्य तापमान पर सभी पदार्थों की एन्ट्रापी को शून्य होने के लिए लिया जा सकता है (नर्नस्ट प्रमेय का यह प्रारूप 1911 में एम। प्लैंक द्वारा प्रस्तावित किया गया था)। इसके आधार पर, S o \u003d 0 पर T \u003d 0 को एंट्रोपी के शुरुआती बिंदु के रूप में लिया जाता है। पतित गैस - एक गैस, जिसके गुण एक दूसरे पर समान कणों के क्वांटम-यांत्रिक प्रभाव के कारण एक शास्त्रीय आदर्श गैस के गुणों से काफी भिन्न होते हैं। कणों का यह पारस्परिक प्रभाव बल की बातचीत के कारण नहीं होता है, जो एक आदर्श गैस में अनुपस्थित होता है, बल्कि क्वांटम यांत्रिकी में समान कणों की पहचान (अविभाज्यता) द्वारा होता है। इस प्रभाव के परिणामस्वरूप, एक आदर्श गैस में भी कणों द्वारा संभावित ऊर्जा स्तरों को भरना इस स्तर पर अन्य कणों की उपस्थिति पर निर्भर करता है। इसलिए, ऐसी गैस की ताप क्षमता और दबाव एक आदर्श शास्त्रीय गैस की तुलना में तापमान पर अलग-अलग निर्भर होते हैं; एन्ट्रॉपी, फ्री एनर्जी आदि को एक अलग तरीके से व्यक्त किया जाता है। गैस का अध: पतन तब होता है जब इसका तापमान एक निश्चित मूल्य पर गिर जाता है, जिसे अध: पतन तापमान कहा जाता है। पूर्ण अध: पतन पूर्ण शून्य तापमान से मेल खाती है। कण पहचान का प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण है, कणों के बीच की औसत दूरी जितनी छोटी है आर कणों की डे ब्रोगली तरंग की लंबाई की तुलना में λ \u003d ज / मव (म - कण द्रव्यमान, v - इसकी गति, एच - पट्टी स्थिर है)

20. ऊष्मप्रवैगिकी के पहले और दूसरे कानूनों का संयुक्त सूत्र। गिब्स और हेल्महोल्त्ज़ की मुफ्त ऊर्जा। रासायनिक प्रतिक्रियाओं की सहज घटना के लिए शर्तें। पहला कानून। सिस्टम को आपूर्ति की गई गर्मी सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा की वृद्धि और पर्यावरण पर सिस्टम के संचालन पर खर्च की जाती है। दूसरा कानून।(कई सूत्रीकरण): अलग-थलग प्रणालियों में, प्रक्रियाएं अनायास होती हैं, इसके साथ ही एन्ट्रापी में वृद्धि होती है: एन्ट्रॉपी एक थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन है जो सिस्टम की स्थिति के विकार की डिग्री की विशेषता है। इसका उपयोग सहज प्रक्रियाओं की दिशा का न्याय करने के लिए किया जाता है। सामान्यीकृत कानून। प्रत्येक पृथक थर्मोडायनामिक प्रणाली के लिए, थर्मोडायनामिक संतुलन की एक स्थिति होती है, जो कि समय-समय पर निश्चित बाहरी परिस्थितियों में सहज रूप से पहुंचती है। TdS\u003e dU + pd E हेल्महोल्त्ज़ की ऊर्जा।अधिकतम काम जो प्रणाली एक संतुलन प्रक्रिया में कर सकती है वह है हेल्महोल्ट्ज ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर है जिसे हेलमहोल्ट्ज ऊर्जा कहा जाता है बाध्य ऊर्जा... यह प्रतिक्रिया के सहज पाठ्यक्रम की सीमा को दर्शाता है, जो कि संभव है गिब्स ऊर्जा।प्रक्रियाओं को चिह्नित करने वाले थैलीपी और एन्ट्रापी कारक एक कार्य द्वारा एकजुट होते हैं - गिब्स ऊर्जा। चूंकि गिब्स ऊर्जा को कार्य में परिवर्तित किया जा सकता है, इसलिए इसे कहा जाता है। मुक्त ऊर्जा... यदि गिब्स ऊर्जा कम हो जाती है तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया संभव है (<0).Энергия Гиббса образования вещества – изменение энергии Гиббса системы при образовании 1 моль вещества из простых веществ, устойчивых при 298 К.

जब परमाणुओं के विपरीत एक सहसंयोजक बंधन बनता है, तो इलेक्ट्रॉनों की बंधन जोड़ी अधिक विद्युतीय परमाणु की ओर विस्थापित हो जाती है। यह अणुओं के ध्रुवीकरण की ओर जाता है, इसलिए असमान तत्वों से युक्त सभी डायटोमिक अणु कुछ हद तक ध्रुवीय होते हैं। अधिक जटिल अणुओं में, ध्रुवता भी अणु की ज्यामिति पर निर्भर करती है। ध्रुवीयता की उपस्थिति के लिए, यह आवश्यक है कि सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों के वितरण के केंद्र संयोग न करें।

CO2 अणु में, कार्बन - ऑक्सीजन बांड ध्रुवीय होते हैं, और कार्बन परमाणु पर एक निश्चित सकारात्मक चार्ज होता है, और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणुओं पर एक ही नकारात्मक चार्ज होता है। नतीजतन, सकारात्मक चार्ज का केंद्र कार्बन परमाणु पर केंद्रित है। चूँकि ऑक्सीजन परमाणु एक सीधी रेखा पर स्थित होते हैं लेकिन कार्बन परमाणु (रैखिक अणु) के दोनों हिस्से समान दूरी पर होते हैं, सकारात्मक चार्ज बेअसर हो जाता है। इस प्रकार, सीओ में प्रत्येक बंधन की ध्रुवीयता के बावजूद, एक पूरे के रूप में पूरा अणु गैर-ध्रुवीय है और इसका कारण है

चित्र: 434 है। आणविक संरचना और ध्रुवीयता के उदाहरण इसकी रैखिक संरचना हैं। इसके विपरीत, एस \u003d सी \u003d 0 अणु ध्रुवीय है, क्योंकि कार्बन-सल्फर और कार्बन-ऑक्सीजन बांड की लंबाई अलग-अलग है और अलग-अलग ध्रुवीय हैं। अंजीर में। 4.34 कुछ अणुओं की संरचना और ध्रुवता को दर्शाता है।

यह दिए गए उदाहरणों से मिलता है कि यदि परमाणुओं के परमाणु या समूह केंद्रीय परमाणु से जुड़े होते हैं या समान रूप से इसके सापेक्ष स्थित होते हैं (रेखीय, तलीय त्रिकोणीय, चतुर्भुज और अन्य संरचनाएं), तो अणु गैर-ध्रुवीय होगा । यदि असमान समूह केंद्रीय परमाणु से जुड़े होते हैं या समूहों की एक असममित व्यवस्था होती है, तो अणु ध्रुवीय होते हैं।

अणु में परमाणुओं का प्रभावी आवेश ध्रुवीय बंधनों पर विचार करने में बहुत महत्व रखता है। उदाहरण के लिए, एचसी 1 अणु में, बांडिंग इलेक्ट्रॉन क्लाउड अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव क्लोरीन परमाणु की ओर विस्थापित हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन नाभिक का चार्ज मुआवजा नहीं दिया जाता है, और क्लोरीन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व तुलना में अत्यधिक हो जाता है इसके नाभिक का प्रभार। इसलिए, हाइड्रोजन परमाणु सकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत है और क्लोरीन परमाणु नकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत है। हाइड्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है और क्लोरीन परमाणु पर ऋणात्मक आवेश होता है। यह चार्ज 8, जिसे प्रभावी चार्ज कहा जाता है, आमतौर पर प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया जाता है। तो, हाइड्रोजन 8 एच \u003d +0.18 के लिए, और क्लोरीन 5 सी, \u003d -0.18 के लिए पूर्ण इलेक्ट्रॉन चार्ज, इसके परिणामस्वरूप, एचसी 1 अणु में बंधन 18% आयनिक है (यानी, आयन की डिग्री 0.18 है। ) है।

चूँकि बांड की ध्रुवता अधिक विद्युतीय तत्व की ओर इलेक्ट्रॉनों के बंधन युग्म के विस्थापन की डिग्री पर निर्भर करती है, इसलिए निम्नलिखित पर ध्यान देना आवश्यक है:

• ए) इलेक्ट्रोनेटिविटी (ईओ) एक सख्त भौतिक मात्रा नहीं है जिसे सीधे प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है;
• ख) वैद्युतीयऋणात्मकता का मूल्य स्थिर नहीं है, लेकिन दूसरे परमाणु की प्रकृति पर निर्भर करता है जिसके साथ यह परमाणु जुड़ा हुआ है;
• ग) किसी दिए गए रासायनिक बंधन में एक ही परमाणु कभी-कभी इलेक्ट्रोपोसिटिव और इलेक्ट्रोनगेटिव दोनों के रूप में कार्य कर सकता है।

प्रायोगिक आंकड़ों से पता चलता है कि तत्वों को इलेक्ट्रोनगेटिविटीज (आरईएफ) के सापेक्ष मूल्यों को सौंपा जा सकता है, जिसके उपयोग से कोई अणु में परमाणुओं के बीच बंधन की ध्रुवीयता की डिग्री का न्याय कर सकता है (पैराग्राफ 3.6 और 4.3 भी देखें)।

एक अणु में दो परमाणु होते हैं, उनमें से एक का आरईआर जितना अधिक होता है, सहसंयोजक बंधन की ध्रुवीयता अधिक होती है, इसलिए, जैसा कि दूसरे तत्व का RED बढ़ जाता है, यौगिक के आयनीकरण की डिग्री बढ़ जाती है।

अणुओं की प्रतिक्रियाशीलता को चिह्नित करने के लिए, न केवल इलेक्ट्रॉन घनत्व के वितरण की प्रकृति महत्वपूर्ण है, बल्कि बाहरी प्रभाव के प्रभाव में इसके परिवर्तन की संभावना भी है। इस परिवर्तन का माप बंधन का ध्रुवीकरण है, अर्थात ध्रुवीय या इससे भी अधिक ध्रुवीय बनने की उसकी क्षमता। बॉन्ड ध्रुवीकरण एक बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में और एक अन्य अणु के प्रभाव में होता है, जो प्रतिक्रिया में एक भागीदार है। इन प्रभावों का परिणाम बंधन का एक ध्रुवीकरण हो सकता है, इसके पूर्ण विराम के साथ। इस मामले में, इलेक्ट्रॉनों की बंधन जोड़ी अधिक विद्युतीय परमाणु पर रहती है, जो आयनों के विपरीत बनती है। इस तरह के बॉन्ड ब्रेकिंग को टेट्रोलिटिक कहा जाता है। उदाहरण के लिए:

एक बंधन के असममित दरार के दिए गए उदाहरण में, हाइड्रोजन को H + आयन के रूप में विभाजित किया जाता है, और इलेक्ट्रॉनों की कनेक्टिंग जोड़ी क्लोरीन के साथ बनी रहती है, इसलिए बाद वाले को C1 आयन में बदल दिया जाता है।

इस प्रकार के बंधन दरार के अलावा, सममितीय दरार भी संभव है, जब आयनों का गठन नहीं किया जाता है, लेकिन परमाणु और कट्टरपंथी। इस प्रकार के बॉन्ड ब्रेकिंग को होमोलिटिक कहा जाता है।

चित्र: 32. ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणुओं की योजनाएं: एक - ध्रुवीय अणु; b- गैर-ध्रुवीय अणु

प्रत्येक अणु में धनात्मक आवेशित कण - परमाणुओं के नाभिक और नकारात्मक रूप से आवेशित - इलेक्ट्रॉन होते हैं। प्रत्येक प्रकार के कणों के लिए (या, बल्कि, शुल्क), आप एक बिंदु पा सकते हैं जो कि होगा, जैसा कि उनका "गुरुत्वाकर्षण का केंद्र" था। इन बिंदुओं को अणु का ध्रुव कहा जाता है। यदि किसी अणु संयोग में धनात्मक और ऋणात्मक आवेश के गुरुत्व के विद्युत केंद्र, अणु गैर-ध्रुवीय होंगे। उदाहरण के लिए, एक ही परमाणुओं द्वारा गठित Н 2, N 2 अणु हैं, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की आम जोड़ी समान रूप से दोनों परमाणुओं के साथ-साथ एक परमाणु बंधन के साथ कई सममित रूप से संरचित अणु हैं, उदाहरण के लिए, मेट्रिक्स CH 4 , CCl 4 टेट्राक्लोराइड।

लेकिन अगर एक अणु का निर्माण विषम रूप से किया जाता है, उदाहरण के लिए, इसमें दो असमान परमाणु होते हैं, जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, इलेक्ट्रॉनों की कुल जोड़ी कम या ज्यादा विस्थापित हो सकती हैपरमाणुओं में से एक। यह स्पष्ट है कि इस मामले में, अणु के अंदर सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज के असमान वितरण के कारण, उनके गुरुत्वाकर्षण के विद्युत केंद्र संयोग नहीं करेंगे और एक ध्रुवीय अणु प्राप्त होगा (छवि 32)।

ध्रुवीय अणु होते हैं

ध्रुवीय अणु द्विध्रुवीय होते हैं। यह शब्द सामान्य रूप से किसी भी विद्युत तटस्थ प्रणाली में निरूपित होता है, अर्थात्, एक प्रणाली जिसमें सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क शामिल होते हैं, इस तरह वितरित किए जाते हैं कि उनके गुरुत्वाकर्षण के विद्युत केंद्र संयोग नहीं करते हैं।

उन और अन्य आवेशों के विद्युत केंद्रों के बीच की दूरी (द्विध्रुव के ध्रुवों के बीच) को द्विध्रुवीय लंबाई कहा जाता है। द्विध्रुवीय लंबाई अणु की ध्रुवीयता की डिग्री की विशेषता है। यह स्पष्ट है कि अलग-अलग ध्रुवीय अणुओं के लिए द्विध्रुवीय लंबाई अलग है; यह जितना बड़ा है, उतना ही अणु का ध्रुवण स्पष्ट है।

चित्र: 33. CO2 और CS2 अणुओं की संरचना की योजनाएँ

व्यवहार में, कुछ अणुओं की ध्रुवता की डिग्री अणु मीटर के तथाकथित द्विध्रुवीय क्षण को मापने के द्वारा स्थापित की जाती है, जिसे द्विध्रुवीय लंबाई के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है एल इसके पोल को चार्ज करने के लिए इ:

t \u003dएल इ

द्विध्रुवीय क्षणों के मूल्य पदार्थों के कुछ गुणों से जुड़े होते हैं और प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जा सकते हैं। परिमाणक्रम टी हमेशा 10 -18, बिजली के प्रभार के बाद से

सिंहासन 4.80 10 -10 इलेक्ट्रोस्टैटिक इकाइयाँ हैं, और द्विध्रुव की लंबाई परिमाण के व्यास के समान क्रम का एक मान है, अर्थात 10 -8 से। मी।नीचे कुछ अकार्बनिक पदार्थों के अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण हैं।

कुछ पदार्थों के द्विध्रुवीय क्षण

टी 10 18

. . . .. …….. 0

पानी……। 1.85

. . . ………..0

हाईड्रोजन क्लोराईड ……। 1.04

कार्बन डाइऑक्साइड …… .0

ब्रोमाइड। …… 0.79

कार्बन डाइसल्फ़ाइड ………… 0

हाइड्रोजन आयोडाइड …… .. 0.38

हाइड्रोजन सल्फाइड ……… .. 1,1

कार्बन मोनोऑक्साइड ……। 0,11

सल्फर डाइऑक्साइड। ... ... …… १.६

हाइड्रोसेनिक एसिड… .. २,१

द्विध्रुवीय क्षणों के मूल्यों को निर्धारित करने से विभिन्न अणुओं की संरचना के बारे में कई दिलचस्प निष्कर्ष निकालने की अनुमति मिलती है। आइए इनमें से कुछ निष्कर्षों पर एक नज़र डालें।

चित्र: 34. जल अणु की संरचना का आरेख

जैसा कि अपेक्षित था, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण शून्य हैं; इन पदार्थों के अणु पूरी तरह से होते हैंसममित हैं और इसलिए, उनमें विद्युत शुल्क समान रूप से वितरित किए जाते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन डाइसल्फ़ाइड में ध्रुवीयता की कमी से पता चलता है कि उनके अणुओं को भी सममित रूप से संरचित किया जाता है। इन पदार्थों की आणविक संरचना को अंजीर में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है। ३३।

पानी के पास एक बड़े बड़े द्विध्रुवीय क्षण की उपस्थिति कुछ अप्रत्याशित है। चूंकि पानी का फॉर्मूला कार्बन डाइऑक्साइड के फॉर्मूले के समान है

और कार्बन डाइसल्फ़ाइड, एक की उम्मीद है कि उसके अणुओं को उसी तरह बनाया जाएगासममित रूप से, सीएस 2 और सीओ 2 अणुओं की तरह।

हालांकि, पानी के अणुओं (अणुओं की ध्रुवीयता) की प्रयोगात्मक रूप से स्थापित ध्रुवीयता को देखते हुए, इस धारणा को छोड़ना होगा। वर्तमान में, एक असममित संरचना को पानी के अणु (छवि 34) के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है: दो हाइड्रोजन परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े होते हैं ताकि उनके बांड लगभग 105 ° के कोण का निर्माण करें। परमाणु नाभिक की एक समान व्यवस्था द्विध्रुवीय क्षणों के साथ उसी प्रकार (एच 2 एस, एसओ 2) के अन्य अणुओं में भी पाई जाती है।

पानी के अणुओं की ध्रुवीयता इसके कई भौतिक गुणों की व्याख्या करती है।