इलेक्ट्रॉनिक घनत्व क्या है?

इलेक्ट्रॉनिक घनत्व यह एक माप है कि अंतरिक्ष के किसी दिए गए क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन को खोजने की कितनी संभावना है; या तो एक परमाणु नाभिक के आसपास, या आणविक संरचनाओं के भीतर "पड़ोस" में.

किसी बिंदु पर इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता जितनी अधिक होगी, इलेक्ट्रॉन घनत्व जितना अधिक होगा, और इसलिए, यह अपने आस-पास से अलग हो जाएगा और कुछ विशेषताओं को प्रदर्शित करेगा जो रासायनिक प्रतिक्रिया को स्पष्ट करते हैं। इस तरह की अवधारणा का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक ग्राफिक और उत्कृष्ट तरीका है इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्र.

उदाहरण के लिए, एस-कार्निटाइन एनेंटिओमर की संरचना इसके संबंधित इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित नक्शे के साथ ऊपरी छवि में दिखाई गई है। इंद्रधनुष के रंगों से बना एक पैमाना देखा जा सकता है: अधिक इलेक्ट्रॉनिक घनत्व के क्षेत्र को इंगित करने के लिए लाल, और इलेक्ट्रॉनों में उस क्षेत्र के लिए नीला.

जैसे ही अणु बाएं से दाएं का पता लगाया जाता है, हम समूह -CO से दूर हो जाते हैं₂^- कंकाल सीएच की ओर₂-Choh-CH₂, जहां रंग पीले और हरे होते हैं, इलेक्ट्रॉनिक घनत्व में कमी का संकेत देते हैं; समूह-एन (सीएच) के लिए₃)₃⁺, सबसे खराब इलेक्ट्रॉन क्षेत्र, नीला.

आम तौर पर, उन क्षेत्रों में जहां इलेक्ट्रॉनिक घनत्व कम है (पीले और हरे रंग) एक अणु में सबसे कम प्रतिक्रियाशील हैं.

सूची

• 1 संकल्पना
• 2 इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्र
  • २.१ रंगों की तुलना
  • २.२ रासायनिक प्रतिक्रिया
• 3 परमाणु में इलेक्ट्रॉनिक घनत्व
• 4 संदर्भ

संकल्पना

रसायन विज्ञान से अधिक, इलेक्ट्रॉनिक घनत्व प्रकृति में भौतिक है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन स्थिर नहीं रहते हैं, लेकिन एक तरफ से दूसरे बिजली के क्षेत्रों का निर्माण करते हैं.

और इन क्षेत्रों की भिन्नता वैन डेर वाल्स (स्फेयर की उन सभी सतहों) में इलेक्ट्रॉनिक घनत्व में अंतर उत्पन्न करती है.

एस-कार्निटाइन की संरचना को गोले और सलाखों के एक मॉडल द्वारा दर्शाया गया है, लेकिन अगर यह इसकी वैन डेर वाल्स की सतह के लिए होता है, तो बार गायब हो जाते हैं और केवल गोले का एक मैट सेट मनाया जाएगा (समान रंगों के साथ).

इलेक्ट्रॉनों को अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं के आसपास और अधिक संभावना होगी; हालाँकि, आणविक संरचना में एक से अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु हो सकते हैं, और इसलिए, परमाणुओं के समूह जो अपने स्वयं के प्रेरक प्रभाव भी डालते हैं.

इसका मतलब यह है कि विद्युत क्षेत्र की तुलना में अधिक भिन्न होता है, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि एक अणु को कौवा उड़ता है; अर्थात्, नकारात्मक चार्ज या इलेक्ट्रॉनिक घनत्व का कम या ज्यादा ध्रुवीकरण हो सकता है.

इसे निम्नानुसार भी समझाया जा सकता है: शुल्कों का वितरण अधिक सजातीय हो जाता है.

इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्र

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन परमाणु होने के लिए -OH समूह अपने पड़ोसी परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन घनत्व को आकर्षित करता है; हालांकि, एस-कार्निटाइन में यह अपने इलेक्ट्रॉनिक घनत्व का हिस्सा समूह -CO को देता है₂^-, जबकि उसी समय समूह-एन (सीएच) को छोड़कर₃)₃⁺ अधिक इलेक्ट्रॉनिक कमी के साथ.

ध्यान दें कि यह अनुमान लगाने के लिए बहुत जटिल हो सकता है कि एक प्रोटीन जैसे जटिल अणु में आगमनात्मक प्रभाव कैसे काम करते हैं.

संरचना में विद्युत क्षेत्रों में ऐसे अंतरों का अवलोकन करने के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्रों की कम्प्यूटेशनल गणना का उपयोग किया जाता है.

इन गणनाओं में धनात्मक बिंदु आवेश रखने और इसे अणु की सतह के साथ ले जाने से युक्त होता है; जहाँ इलेक्ट्रानिक घनत्व कम होता है, वहाँ इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण होगा, और प्रतिकर्षण जितना अधिक होगा, उतना ही गहरा नीला रंग होगा.

जहाँ इलेक्ट्रॉनिक घनत्व अधिक होता है, वहाँ एक मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण होगा, जो लाल रंग द्वारा दर्शाया जाएगा.

गणना सभी संरचनात्मक पहलुओं को ध्यान में रखती है, लिंक के द्विध्रुवीय क्षण, सभी अत्यधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं, आदि के कारण आगमनात्मक प्रभाव। और परिणामस्वरूप, आपको उन रंगीन सतहों और दृश्य अपील मिलती हैं.

रंगों की तुलना

ऊपर एक बेंजीन अणु के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्र है। ध्यान दें कि रिंग के केंद्र में एक उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व होता है, जबकि इसके "अंक" एक नीले रंग के होते हैं, क्योंकि कम इलेक्ट्रोनगेटिव हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। इसके अलावा, आरोपों का यह वितरण बेंजीन के सुगंधित चरित्र के कारण है.

इस मानचित्र में हरे और पीले रंग भी देखे गए हैं, जो गरीब और इलेक्ट्रॉन-समृद्ध क्षेत्रों के अनुमानों का संकेत देते हैं.

इन रंगों के अपने पैमाने हैं, जो एस-कार्निटाइन से अलग हैं; और इसलिए, -CO समूह की तुलना करना गलत है₂^- और सुगंधित अंगूठी के केंद्र, दोनों को उनके नक्शे पर लाल रंग द्वारा दर्शाया गया है.

यदि दोनों समान रंग का पैमाना रखते हैं, तो यह दर्शाता है कि बेंजीन के नक्शे पर लाल रंग एक फीके नारंगी रंग में बदल गया है। इस मानकीकरण के तहत, इलेक्ट्रोस्टैटिक संभावित मानचित्रों की तुलना की जा सकती है, और इसलिए, कई अणुओं के इलेक्ट्रॉनिक घनत्व.

यदि नहीं, तो मानचित्र केवल एक अणु के लिए आवेश वितरण को जानने के लिए कार्य करेगा.

रासायनिक प्रतिक्रिया

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता के मानचित्र का अवलोकन करना, और इसलिए उच्च और निम्न इलेक्ट्रॉनिक घनत्व वाले क्षेत्र, इसकी भविष्यवाणी की जा सकती है (हालांकि सभी मामलों में नहीं) जहां आणविक संरचना में रासायनिक प्रतिक्रियाएं होंगी.

उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र अपने इलेक्ट्रॉनों को आसपास की प्रजातियों को "प्रदान" करने में सक्षम होते हैं जो उन्हें मांग या आवश्यकता होती है; इन प्रजातियों के लिए, नकारात्मक रूप से चार्ज, ई⁺, उन्हें इलेक्ट्रोफाइल के रूप में जाना जाता है.

इसलिए, इलेक्ट्रोफाइल लाल रंग (-CO समूह) द्वारा दर्शाए गए समूहों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं₂^- और बेंजीन रिंग का केंद्र).

जबकि कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र, वे नकारात्मक रूप से आवेशित प्रजातियों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, या जिनके पास इलेक्ट्रॉन-मुक्त जोड़े साझा करने के लिए होते हैं; उत्तरार्द्ध को न्यूक्लियोफाइल के रूप में जाना जाता है.

समूह-एन (सीएच) के मामले में₃)₃⁺, यह इस तरह से प्रतिक्रिया करेगा कि नाइट्रोजन परमाणु इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करता है (कम हो).

परमाणु में इलेक्ट्रॉनिक घनत्व

परमाणु में इलेक्ट्रॉन भारी गति से चलते हैं और एक ही समय में अंतरिक्ष के कई क्षेत्रों में हो सकते हैं.

हालांकि, जैसे-जैसे नाभिक की दूरी बढ़ती है, इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रॉनिक संभावित ऊर्जा प्राप्त होती है और उनके वितरण की संभावना कम हो जाती है.

इसका मतलब यह है कि एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक बादलों में एक परिभाषित सीमा नहीं है, लेकिन धुंधला है। इसलिए, परमाणु त्रिज्या की गणना करना आसान नहीं है; जब तक, ऐसे पड़ोसी नहीं होते हैं जो अपने नाभिक की दूरी में अंतर स्थापित करते हैं, जिनके आधे हिस्से को परमाणु त्रिज्या के रूप में लिया जा सकता है (आर = डी / 2).

परमाणु ऑर्बिटल्स, और रेडियल और कोणीय तरंगों के उनके कार्य, प्रदर्शित करते हैं कि इलेक्ट्रॉनिक घनत्व को उस दूरी के आधार पर कैसे संशोधित किया जाता है जो उन्हें नाभिक से अलग करता है.

संदर्भ

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