ध्रुवीयता की व्याख्या कैसे करें

रसायन विज्ञान में, ध्रुवीयता उस तरीके को संदर्भित करती है जिसमें परमाणु एक दूसरे के साथ बंधते हैं। जब परमाणु रासायनिक बंधन में एक साथ आते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं। एक ध्रुवीय अणु उत्पन्न होता है जब परमाणुओं में से एक बंधन में इलेक्ट्रॉनों पर एक मजबूत आकर्षक बल लगाता है। इलेक्ट्रॉन उस परमाणु की ओर अधिक खींचे जाते हैं, जिससे अणु थोड़ा सा आवेश असंतुलन प्रदर्शित करता है।

एक तटस्थ परमाणु में, इलेक्ट्रॉन एक बादल में परमाणु के नाभिक की परिक्रमा करते हैं। जब परमाणु बंधते हैं, तो वे इन इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन घनत्व बादल एक दूसरे के साथ प्रतिच्छेद करते हैं। यह एक सहसंयोजक बंधन में सबसे अधिक स्पष्ट होता है, जिसमें इलेक्ट्रॉनों को समान रूप से साझा किया जाता है। जब एक अणु ध्रुवीय होता है, हालांकि, इलेक्ट्रॉन बंधन के परमाणुओं में से एक की ओर झुकते हैं। इन बांडों के लिए इलेक्ट्रॉन घनत्व बादलों की सटीक छवि शामिल परमाणुओं के आधार पर भिन्न हो सकती है।

एक बंधन की ध्रुवीयता एक आवधिक अवधारणा द्वारा निर्धारित की जाती है जिसे इलेक्ट्रोनगेटिविटी कहा जाता है। इलेक्ट्रोनगेटिविटी एक रासायनिक बंधन में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने के लिए एक परमाणु की प्रवृत्ति की अभिव्यक्ति है। एक बंधन की ध्रुवीयता निर्धारित करने के लिए, आपको इसमें शामिल परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर खोजना होगा। यदि अंतर 0.4 और 1.7 के बीच है, तो बंधन ध्रुवीय होगा। यदि अंतर अधिक है, तो बंधन में एक आयनिक चरित्र होगा। इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉनों को कम विद्युतीय तत्व से लिया जाएगा, और अपना सारा समय अधिक विद्युतीय तत्व की परिक्रमा करने में व्यतीत करेंगे। यदि इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर 0.4 से छोटा है, तो बॉन्ड नॉनपोलर सहसंयोजक होगा। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा किया जाएगा और बंधन में ध्रुवीय चरित्र नहीं होगा।

एक ध्रुवीय बंधन में, प्रत्येक परमाणु के आंशिक आवेशों में परिणामी अंतर को द्विध्रुवीय क्षण कहा जाता है। ऋणात्मक आंशिक आवेश अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व पर स्थित होता है। धनात्मक आंशिक आवेश कम विद्युत ऋणात्मक तत्व पर स्थित होता है। अलग-अलग बंधों में द्विध्रुवीय क्षण जो एक अणु बनाते हैं, पूरे अणु को एक समान शुद्ध द्विध्रुवीय क्षण दे सकते हैं। जबकि अणु को विद्युत रूप से तटस्थ कहा जाता है, फिर भी इसके द्विध्रुवीय क्षण के कारण इसमें कुछ आकर्षक और प्रतिकारक गुण होते हैं। यह कुछ अद्वितीय आणविक गुणों को जन्म दे सकता है। उदाहरण के लिए, पानी के अणु के आणविक द्विध्रुवीय क्षण से पानी का विशेष रूप से उच्च सतह तनाव होता है।

कुछ मामलों में, अणु के व्यक्तिगत बंधन प्रकृति में ध्रुवीय होते हैं लेकिन अणु स्वयं नहीं होता है। यह तब होता है जब समान शक्ति और विपरीत भौतिक अभिविन्यास के कारण आंशिक शुल्क एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड अणु में दो कार्बन-ऑक्सीजन बंधन होते हैं। ऑक्सीजन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 3.5 है, और कार्बन की इलेक्ट्रोनगेटिविटी 2.5 है। उनमें एक का अंतर होता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक कार्बन-ऑक्सीजन बंधन ध्रुवीय होता है। हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड अणु में, परमाणु बीच में कार्बन के साथ रैखिक रूप से उन्मुख होते हैं। दो ऑक्सीजन परमाणुओं के आंशिक आवेश रद्द हो जाते हैं, जिससे एक गैर-ध्रुवीय अणु उत्पन्न होता है।