एक समन्वय संख्या की गणना कैसे करें

जब वे अन्य तत्वों के साथ बंधते हैं तो कुछ प्रकार के परमाणु नियमित रूप से त्रि-आयामी दोहराई जाने वाली संरचनाएं बनाते हैं। इन दोहराए जाने वाले पैटर्न को क्रिस्टल जाली कहा जाता है, और वे आयनिक ठोस, या यौगिकों की विशेषता होती हैं जिनमें आयनिक बंधन होते हैं, जैसे टेबल नमक (बहुत अधिक नीचे)।

इन क्रिस्टल में छोटे दोहराए जाने वाले खंड होते हैं जो घमंड करते हैं फैटायनों, या सकारात्मक रूप से आवेशित परमाणु, उनके केंद्र में। यह केंद्रीय परमाणु ज्यामितीय रूप से की एक निश्चित संख्या से जुड़ा होता है आयनों कई परिचित पैटर्न में से एक के माध्यम से। बदले में प्रत्येक आयन की कल्पना की जा सकती है कि वह अपनी दोहराई जाने वाली इकाई के केंद्र में बैठा है और एक के साथ जुड़ रहा है कुछ निश्चित संख्या में धनायन, जो समान संख्या या भिन्न संख्या हो सकते हैं जैसे कि धनायन-पर-केंद्र उदाहरण।
यह नंबर, जिसे कहा जाता है समन्वय संख्या या लिगेंसी, "देशी" परमाणुओं के बजाय आयनों पर लागू होता है और मौलिक परमाणु वास्तुकला से संबंधित अनुमानित तरीकों से ठोस के अधिक से अधिक त्रि-आयामी आकार को निर्धारित करता है। यह इलेक्ट्रॉनों और क्रिस्टल जाली के अन्य घटकों के बीच विशिष्ट और अद्वितीय दूरी के कारण रंग भी निर्धारित करता है।

यदि आपके पास सामान्य क्रिस्टल जाली पैटर्स के त्रि-आयामी मॉडल तक पहुंच है, तो आप नेत्रहीन निरीक्षण कर सकते हैं आयन और धनायन दोनों के दृष्टिकोण से "इकाई" और देखें कि कितने "हथियार" विपरीत के आयन तक पहुंचते हैं चार्ज। हालांकि, ज्यादातर मामलों में, आपको ऑनलाइन शोध और आणविक सूत्रों का उपयोग करने के संयोजन पर निर्भर रहना होगा।

उदाहरण: आयनिक यौगिक के लिए सूत्र सोडियम क्लोराइड, या टेबल नमक, NaCl है। इसका अर्थ यह है कि प्रत्येक धनायन के साथ ठीक एक ऋणायन जुड़ा होना चाहिए; लिगेंसी की भाषा में, इसका अर्थ है कि कटियन Na⁺ और आयनों Cl⁻ एक ही समन्वय संख्या है।

निरीक्षण करने पर, NaCl की संरचना प्रत्येक Na. को दर्शाती है⁺ आयन एक Cl. है⁻ ऊपर और नीचे पड़ोसी, बाएँ और दाएँ, और आगे और पीछे। Cl. से भी यही सच है⁻ परिप्रेक्ष्य। दोनों आयनों की समन्वय संख्या 6 है।

धनायन और ऋणायन एक क्रिस्टल में एक 1:1 आणविक अनुपात प्रस्तुत करते हैं, जिसका अर्थ है कि उनके पास समान समन्वय संख्या है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि संख्या 6 पर निश्चित है। ऊपर-नीचे-दाएं-बाएं-आगे-पिछड़े समरूपता के कारण संख्या 6 त्रि-आयामी अंतरिक्ष में एक सुविधाजनक संख्या है। लेकिन क्या होगा अगर ये "कनेक्शन" तिरछे उन्मुख थे, जैसे कि एक घन के केंद्र से उसके सभी कोनों की ओर इशारा करते हुए?

वास्तव में, सीज़ियम क्लोराइड या CsCl की जाली इस प्रकार व्यवस्थित होती है। सीज़ियम और सोडियम में समान संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए सिद्धांत रूप में NaCl और CsCl समान क्रिस्टल प्रदर्शित कर सकते हैं। हालांकि, एक सीज़ियम आयन सोडियम आयन की तुलना में कहीं अधिक विशाल होता है, और क्योंकि यह अधिक स्थान लेता है, इसे 8 की समन्वय संख्या के साथ बेहतर ढंग से समायोजित किया जाता है। अब, पड़ोसी आयन पूरी तरह से विकर्णों के साथ पाए जाते हैं; वे NaCl की तुलना में अधिक दूर हैं, लेकिन बहुत अधिक भी हैं।

चूंकि इस यौगिक में सीज़ियम और क्लोरीन 1:1 के अनुपात में मौजूद हैं, इस उदाहरण में क्लोराइड आयन के लिए समन्वय संख्या 8 है।

टाइटेनियम ऑक्साइड (TiO)₂) 2:1 के अनुपात में आयनों और धनायनों वाली क्रिस्टल संरचना का एक उदाहरण है। तो, जाली की मूल इकाई चतुष्फलकीय है: प्रत्येक Ti⁴⁺ कटियन छह O. के बीच है^2-आयन, जबकि प्रत्येक O^2-आयन में तीन तत्काल Ti. हैं⁴⁺ पड़ोसियों।

Ti. के लिए समन्वय संख्या⁴⁺ 6 है, जबकि O. ​​का है^2-आयन 3 है। यह सूत्र TiO. के बाद से रासायनिक समझ में आता है₂ तात्पर्य यह है कि इस यौगिक में टाइटेनियम आयनों की तुलना में दोगुने ऑक्सीजन आयन मौजूद हैं।