बॉन्ड की ध्रुवीयता (Polarity of Bond)

बॉन्ड की ध्रुवीयता (Polarity of Bond)

सौ प्रतिशत आयनिक या सहसंयोजक बंधन का अस्तित्व एक आदर्श स्थिति का प्रतिनिधित्व करता है। वास्तव में कोई बंधन या एक यौगिक या तो पूरी तरह से सहसंयोजक या आयनिक नहीं है। यहां तक कि दो हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधन के मामले में, कुछ आयनिक चरित्र है।

जब सहसंयोजक बंधन दो समान परमाणुओं के बीच बनता है, उदाहरण के लिए H₂, O₂, Cl₂ N₂ या F₂ में, इलेक्ट्रॉनों की साझा जोड़ी समान रूप से दो परमाणुओं द्वारा आकर्षित होती है। परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉन युग्म दो समान नाभिकों के बीच स्थित होता है। जो बंधन बनता है उसे नॉनपावर कोवेलेंट बॉन्ड कहा जाता है। एचएफ की तरह एक विषम अणु के मामले में इसके विपरीत, दो परमाणुओं के बीच साझा इलेक्ट्रॉन जोड़ी फ्लोरीन के प्रति अधिक विस्थापित हो जाती है क्योंकि फ्लोरीन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी हाइड्रोजन की तुलना में कहीं अधिक है। टी वह परिणामी सहसंयोजक बंधन एक ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन है।

ध्रुवीकरण के परिणामस्वरूप, अणु में द्विध्रुवीय क्षण (नीचे दर्शाया गया) होता है जिसे आवेश के परिमाण और धनात्मक और ऋणात्मक आवेश के केंद्रों के बीच की दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। यह आमतौर पर ग्रीक बाद वाले ‘a द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। गणितीय रूप से, इसे निम्नानुसार व्यक्त किया जाता है:

डिपोल मोमेंट (μ) = चार्ज (Q) पृथक्करण की दूरी (r)

डिपोल क्षण आमतौर पर डेबी इकाइयों (D) में व्यक्त किया जाता है। रूपांतरण कारक है

1 D = 3.33564 10^-30 सेमी,      जहां C युग्मन और मीटर मीटर है।

इसके अलावा द्विध्रुवीय क्षण एक वेक्टर मात्रा है और सकारात्मक केंद्र पर पूंछ के साथ एक छोटे तीर द्वारा दर्शाया गया है और नकारात्मक केंद्र की ओर इशारा करता है। उदाहरण के लिए HF के द्विध्रुवीय क्षण को इस रूप में दर्शाया जा सकता है:

इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव को शिफ्ट की दिशा को इंगित करने के लिए लुईस संरचना के ऊपर के पार तीर का प्रतीक है।

पॉलीआटोमिक अणुओं के मामले में द्विध्रुवीय क्षण न केवल बांड द्विध्रुवीय के रूप में जाना जाता है, बल्कि अणु में विभिन्न बंधों की स्थानिक व्यवस्था पर भी निर्भर करता है। ऐसे मामले में, एक अणु का द्विध्रुवीय क्षण विभिन्न बंधों के द्विध्रुवीय क्षणों का वेक्टर योग होता है। उदाहरण के लिए, H₂O अणु में, जिसकी एक तुला संरचना है, दो ओ-एच बांड 104.5^o के कोण पर उन्मुख हैं। 6.17 10^-30C m (1D = 3.33564 10-30 C m) का शुद्ध द्विध्रुवीय क्षण दो O-H बंधों के द्विध्रुवीय क्षणों का परिणाम है।

नेट डिपोल पल, = 1.85 D = 1.85 3.33564 10^-30 सी एम = 6.17 10^-30 सी एम

BeF₂ के मामले में द्विध्रुवीय क्षण शून्य है। ऐसा इसलिए है क्योंकि दो समान बॉन्ड डिपोल विपरीत दिशाओं में इंगित करते हैं और एक दूसरे के प्रभाव को रद्द करते हैं।

टेट्रा-परमाणु अणु में, उदाहरण के लिए BF₃ में, द्विध्रुवीय क्षण शून्य है हालांकि  B-F बांड 120^o के कोण पर एक दूसरे से उन्मुख होते हैं, तीन बंधन क्षण किसी भी दो के परिणाम के रूप में शून्य का शुद्ध योग देते हैं। बराबर और तीसरे के विपरीत।

आइए हम NH₃ और NF₃ अणु के एक दिलचस्प मामले का अध्ययन करते हैं। दोनों अणुओं में नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों की एक लंबी जोड़ी के साथ पिरामिड आकार होता है। यद्यपि फ्लोरीन नाइट्रोजन से अधिक विद्युतीय है, NH₃ (4.90 10^-30 C m) का परिणामी द्विध्रुवीय पल NF3 (0.8 10^-30 C m) से अधिक है। ऐसा इसलिए है क्योंकि NH3 के मामले में, अकेला जोड़ा होने के कारण कक्षीय द्विध्रुवीय दिशा में N - H बंधों का परिणामी द्विध्रुवीय क्षण होता है, जबकि NF₃ में कक्षीय द्विध्रुव परिणामी द्विध्रुवीय क्षण के विपरीत दिशा में होता है तीन N-F बंध क्षण, जिसका परिणाम निम्नानुसार NF₃ के कम द्विध्रुवीय क्षण में होता है:

जैसे सभी सहसंयोजक बंधों में कुछ आंशिक आयनिक वर्ण होते हैं, वैसे ही आयनिक बंधों में भी आंशिक सहसंयोजक वर्ण होते हैं। निम्नलिखित नियमों के संदर्भ में फेजन्स द्वारा आयनिक बांड के आंशिक सहसंयोजक चरित्र पर चर्चा की गई थी:

केशन का आकार जितना छोटा और आयन का आकार उतना बड़ा होता है, आयनिक बॉन्ड का सहसंयोजक वर्ण जितना बड़ा होता है।

धनायन पर आवेश जितना अधिक होगा, आयनिक बंध का सहसंयोजक वर्ण भी उतना ही अधिक होगा।

एक ही आकार और चार्ज के cations के लिए, एक, इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ

(n-1) dⁿns^o, संक्रमण धातुओं की विशिष्ट, एक महान गैस विन्यास, ns² np⁶, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु के पिंजरों के साथ एक से अधिक ध्रुवीकरण है।

कटियन आयन को ध्रुवीकृत करता है, इलेक्ट्रॉनिक चार्ज को अपनी ओर खींचता है और इस तरह दोनों के बीच इलेक्ट्रॉनिक चार्ज बढ़ता है। यह ठीक वही है जो एक सहसंयोजक बंधन में होता है, अर्थात्, नाभिक के बीच इलेक्ट्रॉन चार्ज घनत्व का बिल्डअप। कटियन की ध्रुवीकरण शक्ति, आयनों की ध्रुवीकरण क्षमता और आयनों के विरूपण (ध्रुवीकरण) की सीमाएं कारक हैं, जो आयनिक बंधन के प्रतिशत सहसंयोजक चरित्र का निर्धारण करते हैं।