इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा की व्याख्या

इलेक्ट्रोनगेटिविटी आणविक रसायन विज्ञान में एक अवधारणा है जो एक परमाणु की इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने की क्षमता का वर्णन करती है। किसी दिए गए परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता का संख्यात्मक मान जितना अधिक होता है, वह उतना ही अधिक शक्तिशाली रूप से आकर्षित होता है प्रोटॉन के अपने धनात्मक आवेशित नाभिक की ओर और (हाइड्रोजन को छोड़कर) ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन न्यूट्रॉन

क्योंकि परमाणु अलगाव में मौजूद नहीं होते हैं और इसके बजाय अन्य के साथ संयोजन करके आणविक यौगिक बनाते हैं परमाणुओं के लिए, वैद्युतीयऋणात्मकता की अवधारणा महत्वपूर्ण है क्योंकि यह के बीच के बंधनों की प्रकृति को निर्धारित करती है परमाणु। इलेक्ट्रॉनों को साझा करने की प्रक्रिया के माध्यम से परमाणु अन्य परमाणुओं से जुड़ते हैं, लेकिन इसे वास्तव में रस्साकशी के एक गैर-समाधान योग्य खेल के रूप में देखा जा सकता है: परमाणु बंधे रहते हैं एक साथ क्योंकि, जबकि न तो परमाणु "जीतता है", उनका आवश्यक पारस्परिक आकर्षण उनके साझा इलेक्ट्रॉनों को बीच में कुछ अच्छी तरह से परिभाषित बिंदु के आसपास ज़ूम करता रहता है उन्हें।

परमाणुओं में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जो परमाणुओं का केंद्र या नाभिक बनाते हैं, और इलेक्ट्रॉन, जो बहुत छोटे ग्रहों या धूमकेतु की तरह नाभिक की "कक्षा" करता है जो पागल गति से चक्कर लगाता है a छोटा सूरज। एक प्रोटॉन 1.6 x 10. का धनात्मक आवेश वहन करता है

एक विशेष प्रकार या परमाणु की विविधता, जिसे एक तत्व कहा जाता है, को उस तत्व की परमाणु संख्या कहलाने वाले प्रोटॉन की संख्या से परिभाषित किया जाता है। हाइड्रोजन, जिसकी परमाणु संख्या 1 है, में एक प्रोटॉन है; यूरेनियम, जिसमें 92 प्रोटॉन होते हैं, तत्वों की आवर्त सारणी पर संगत रूप से 92वें स्थान पर है (एक इंटरैक्टिव आवर्त सारणी के उदाहरण के लिए संसाधन देखें)।

जब कोई परमाणु अपने प्रोटॉनों की संख्या में परिवर्तन करता है, तो वह वही तत्व नहीं रह जाता है। जब कोई परमाणु न्यूट्रॉन प्राप्त करता है या खो देता है, तो दूसरी ओर, यह वही तत्व रहता है लेकिन एक है आइसोटोप मूल, सबसे रासायनिक रूप से स्थिर रूप। जब कोई परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है या खो देता है लेकिन अन्यथा वही रहता है, तो इसे an. कहा जाता है आयन.

इलेक्ट्रॉन, इन सूक्ष्म व्यवस्थाओं के भौतिक किनारों पर होने के कारण, परमाणुओं के घटक हैं जो अन्य परमाणुओं के साथ बंधन में भाग लेते हैं।

तथ्य यह है कि परमाणुओं के नाभिक सकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं जबकि इलेक्ट्रॉनों की देखभाल करते हैं परमाणु के भौतिक फ्रिंज ऋणात्मक रूप से आवेशित होते हैं, यह निर्धारित करता है कि अलग-अलग परमाणु एक के साथ कैसे बातचीत करते हैं दूसरा। जब दो परमाणु एक-दूसरे के बहुत निकट होते हैं, तो वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, चाहे वे किसी भी तत्व का प्रतिनिधित्व करते हों, क्योंकि उनके संबंधित इलेक्ट्रॉन पहले एक दूसरे का "मुठभेड़" करते हैं, और नकारात्मक चार्ज दूसरे नकारात्मक के खिलाफ धक्का देते हैं शुल्क। उनके संबंधित नाभिक, जबकि उनके इलेक्ट्रॉनों के समान निकट नहीं होते हैं, वे भी एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं। हालांकि, जब परमाणु पर्याप्त दूरी पर होते हैं, तो वे एक-दूसरे को आकर्षित करते हैं। (आयन, जैसा कि आप जल्द ही देखेंगे, एक अपवाद हैं; दो धनावेशित आयन हमेशा एक दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे, और ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन युग्मों के लिए भी ऐसा ही।) इसका तात्पर्य है कि एक निश्चित समय पर संतुलन दूरी, आकर्षक और विकर्षक बल संतुलन, और परमाणु इस दूरी पर तब तक अलग रहेंगे जब तक कि दूसरे द्वारा परेशान न किया जाए ताकतों।

परमाणु-परमाणु जोड़ी में संभावित ऊर्जा को नकारात्मक के रूप में परिभाषित किया जाता है यदि परमाणु एक-दूसरे के प्रति आकर्षित होते हैं और सकारात्मक होते हैं यदि परमाणु एक दूसरे से दूर जाने के लिए स्वतंत्र होते हैं। संतुलन दूरी पर, परमाणु के बीच स्थितिज ऊर्जा अपने निम्नतम (अर्थात, सबसे अधिक ऋणात्मक) मान पर होती है। इसे विचाराधीन परमाणु की बंध ऊर्जा कहते हैं।

आणविक रसायन विज्ञान के परिदृश्य में विभिन्न प्रकार के परमाणु बंधन काली मिर्च। वर्तमान उद्देश्यों के लिए सबसे महत्वपूर्ण आयनिक बंधन और सहसंयोजक बंधन हैं।

परमाणुओं के बारे में पिछली चर्चा का संदर्भ लें, जो मुख्य रूप से अपने इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत के कारण एक दूसरे को करीब से पीछे हटाने की प्रवृत्ति रखते हैं। यह भी नोट किया गया कि समान रूप से आवेशित आयन एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं चाहे कुछ भी हो। यदि आयनों के एक युग्म पर विपरीत आवेश होते हैं - अर्थात, यदि एक परमाणु ने +1 electron का आवेश ग्रहण करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है जबकि दूसरे ने -1 का चार्ज ग्रहण करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त किया है - तब दो परमाणु प्रत्येक के प्रति बहुत अधिक आकर्षित होते हैं अन्य। प्रत्येक परमाणु पर शुद्ध आवेश उनके इलेक्ट्रॉनों के किसी भी विकर्षक प्रभाव को मिटा देता है, और परमाणु बंध जाते हैं। चूँकि ये बंध आयनों के बीच होते हैं, इसलिए इन्हें आयनिक बंध कहा जाता है। टेबल नमक, जिसमें सोडियम क्लोराइड (NaCl) होता है और एक सकारात्मक चार्ज सोडियम परमाणु बंधन से उत्पन्न होता है एक विद्युत रूप से तटस्थ अणु बनाने के लिए एक नकारात्मक चार्ज क्लोरीन परमाणु के लिए, इस प्रकार का उदाहरण है बंधन।

सहसंयोजक बंधन समान सिद्धांतों से उत्पन्न होते हैं, लेकिन कुछ अधिक संतुलित प्रतिस्पर्धी ताकतों की उपस्थिति के कारण ये बंधन उतने मजबूत नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, पानी (H₂O) में दो सहसंयोजक हाइड्रोजन-ऑक्सीजन बंध होते हैं। इन बंधों के बनने का मुख्य कारण यह है कि परमाणुओं की बाहरी इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों से "चाहती" हैं। वह संख्या तत्वों के बीच भिन्न होती है, और अन्य परमाणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों को साझा करना इसे प्राप्त करने का एक तरीका है, भले ही इसका मतलब मामूली विकर्षक प्रभावों पर काबू पाना हो। अणु जिनमें सहसंयोजक बंधन शामिल हैं, ध्रुवीय हो सकते हैं, जिसका अर्थ है कि भले ही उनका शुद्ध चार्ज शून्य हो, अणु के कुछ हिस्सों में एक सकारात्मक चार्ज होता है जो कि कहीं और नकारात्मक चार्ज द्वारा संतुलित होता है।

पॉलिंग स्केल का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि कोई तत्व कितना विद्युतीय है। (इस पैमाने का नाम दिवंगत नोबेल पुरस्कार विजेता वैज्ञानिक लिनुस पॉलिंग से लिया गया है।) मूल्य जितना अधिक होगा, उतना ही अधिक उत्सुक एक परमाणु सहसंयोजक की संभावना के लिए खुद को उधार देने वाले परिदृश्यों में इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करना है बंधन।

इस पैमाने पर उच्चतम रैंकिंग तत्व फ्लोरीन है, जिसे 4.0 का मान दिया गया है। निम्नतम-रैंकिंग अपेक्षाकृत हैं अस्पष्ट तत्व सीज़ियम और फ़्रांशियम, जो 0.7 पर चेक इन करते हैं। "असमान," या ध्रुवीय, सहसंयोजक बंधन बड़े तत्वों वाले तत्वों के बीच होते हैं मतभेद; इन मामलों में, साझा इलेक्ट्रॉन दूसरे की तुलना में एक परमाणु के करीब होते हैं। यदि किसी तत्व के दो परमाणु एक दूसरे से बंधते हैं, जैसा कि O. ​​के साथ होता है₂ अणु, परमाणु स्पष्ट रूप से वैद्युतीयऋणात्मकता में समान होते हैं, और इलेक्ट्रॉन प्रत्येक नाभिक से समान रूप से दूर होते हैं। यह एक गैर-ध्रुवीय बंधन है।

आवर्त सारणी पर किसी तत्व की स्थिति उसकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी के बारे में सामान्य जानकारी प्रदान करती है। तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता का मान बाएँ से दाएँ और साथ ही नीचे से ऊपर की ओर बढ़ता है। शीर्ष दाईं ओर फ्लोरीन की स्थिति इसके उच्च मूल्य को सुनिश्चित करती है।

सामान्य रूप से परमाणु भौतिकी के साथ, इलेक्ट्रॉनों और बंधनों के व्यवहार के बारे में बहुत कुछ जाना जाता है प्रयोगात्मक रूप से स्थापित होने पर, व्यक्तिगत उप-परमाणु के स्तर पर काफी हद तक सैद्धांतिक है कण। यह सत्यापित करने के लिए प्रयोग कि व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉन क्या कर रहे हैं, एक तकनीकी समस्या है, जैसा कि उन इलेक्ट्रॉनों वाले अलग-अलग परमाणुओं को अलग करना है। वैद्युतीयऋणात्मकता का परीक्षण करने के प्रयोगों में, मूल्यों को पारंपरिक रूप से, आवश्यकता से, एक महान कई व्यक्तिगत परमाणुओं के मूल्यों के औसत से प्राप्त किया गया है।

2017 में, शोधकर्ता सिलिकॉन की सतह पर व्यक्तिगत परमाणुओं की जांच करने और उनके इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों को मापने के लिए इलेक्ट्रॉनिक बल माइक्रोस्कोपी नामक एक तकनीक का उपयोग करने में सक्षम थे। उन्होंने ऑक्सीजन के साथ सिलिकॉन के बंधन व्यवहार का आकलन करके ऐसा किया जब दो तत्वों को अलग-अलग दूरी पर रखा गया था। जैसे-जैसे भौतिकी में प्रौद्योगिकी में सुधार जारी रहेगा, वैद्युतीयऋणात्मकता के बारे में मानव ज्ञान और अधिक फलेगा-फूलेगा।