द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय बल क्या हैं?

द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय बल या कीसोम बल उन अंतर-आणविक अंतःक्रियाओं में मौजूद होते हैं जो स्थाई द्विध्रुवीय क्षणों के साथ अणुओं में मौजूद होते हैं। यह वैन डेर वाल्स बलों में से एक है और, हालांकि यह सबसे मजबूत होने से दूर है, यह एक महत्वपूर्ण कारक है जो कई यौगिकों के भौतिक गुणों की व्याख्या करता है.

"द्विध्रुवीय" शब्द स्पष्ट रूप से दो ध्रुवों को संदर्भित करता है: एक नकारात्मक और एक सकारात्मक। इस प्रकार, हम द्विध्रुवीय अणुओं की बात करते हैं, जब उन्होंने उच्च और निम्न इलेक्ट्रॉनिक घनत्व वाले क्षेत्रों को परिभाषित किया है, जो केवल तभी संभव है जब इलेक्ट्रॉनों को कुछ परमाणुओं के लिए अधिमानतः "माइग्रेट" किया जाता है: सबसे अधिक विद्युत.

ऊपरी छवि द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंत: क्रिया को दो अणुओं-बी के बीच स्थायी द्विध्रुवीय क्षणों के साथ दिखाती है। इसके अलावा, यह देखा जा सकता है कि अणु कैसे उन्मुख होते हैं ताकि बातचीत कुशल हो। इस तरह, सकारात्मक क्षेत्र attract + नकारात्मक क्षेत्र positive को आकर्षित करता है-.

उपरोक्त के अनुसार, यह निर्दिष्ट किया जा सकता है कि इस प्रकार की इंटरैक्शन दिशात्मक हैं (आयनिक चार्ज-चार्ज इंटरैक्शन के विपरीत)। उनके वातावरण के अणु उनके ध्रुवों को इस तरह से उन्मुख करते हैं कि, हालांकि वे कमजोर होते हैं, इन सभी अंत: क्रियाओं का योग यौगिक के लिए महान अंतर्वैयक्तिक स्थिरता प्रदान करता है.

इससे यौगिकों (कार्बनिक या अकार्बनिक) में उच्च उबलते या पिघलने वाले बिंदुओं को प्रदर्शित करने वाले द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं करने में सक्षम होते हैं.

सूची

• 1 द्विध्रुवीय क्षण
  • १.१ समरूपता
  • 1.2 गैर-रैखिक अणुओं में विषमता
• 2 द्विध्रुव का झुकाव
• हाइड्रोजन पुलों द्वारा 3 इंटरैक्शन
• 4 संदर्भ

द्विध्रुवीय क्षण

अणु का द्विध्रुवीय क्षण μ एक सदिश परिमाण है। दूसरे शब्दों में: यह उन दिशाओं पर निर्भर करता है जहां एक ध्रुवता ढाल है। इस ढाल की उत्पत्ति कैसे और क्यों होती है? इसका उत्तर लिंक में और तत्वों के परमाणुओं की आंतरिक प्रकृति में है.

उदाहरण के लिए, ऊपरी छवि में A, B की तुलना में अधिक विद्युत है, इसलिए लिंक A-B में उच्चतम इलेक्ट्रॉन घनत्व A से स्थित है.

दूसरी ओर, बी "अपने इलेक्ट्रॉनिक बादल" को छोड़ देता है और इसलिए, एक ऐसे क्षेत्र से घिरा हुआ है जो इलेक्ट्रॉनों में खराब है। ए और बी के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटीज में यह अंतर ध्रुवीयता ढाल बनाता है.

चूंकि एक क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध है (δ-) जबकि दूसरा इलेक्ट्रॉन-गरीब () +) है, दो ध्रुव दिखाई देते हैं, जो उनके बीच की दूरी के आधार पर, μ के विभिन्न परिमाण का उत्पादन करते हैं, जो प्रत्येक यौगिक के लिए निर्धारित होता है.

समरूपता

यदि किसी दिए गए यौगिक के अणु में μ = 0 है, तो इसे अपोलर अणु कहा जाता है (भले ही इसमें ध्रुवता प्रवणता हो).

यह समझने के लिए कि समरूपता - और इसलिए, आणविक ज्यामिति - इस पैरामीटर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, फिर से ए-बी लिंक पर विचार करना आवश्यक है.

उनके इलेक्ट्रोनगेटिविटीज के अंतर के कारण, इलेक्ट्रॉनों में अमीर और गरीब परिभाषित क्षेत्र हैं.

क्या होगा अगर लिंक ए-ए या बी-बी थे? इन अणुओं में कोई द्विध्रुवीय क्षण नहीं होगा, क्योंकि दोनों परमाणु उसी तरह से बांड के इलेक्ट्रॉनों (एक सौ प्रतिशत सहसंयोजक बंधन) की ओर आकर्षित होते हैं.

जैसा कि छवि में देखा जा सकता है, न तो ए-ए अणु में और न ही बी-बी अणु में अमीर या इलेक्ट्रॉन-गरीब क्षेत्र (लाल और नीले) हैं जो अब देखे जाते हैं। यहां एक अन्य प्रकार की ताकतें एक साथ पकड़ के लिए जिम्मेदार हैं₂ और बी₂: प्रेरित द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतर्क्रिया, जिसे लंदन बल या फैलाव बल के रूप में भी जाना जाता है.

इसके विपरीत, यदि अणु AOA या BOB प्रकार के होते हैं, तो उनके ध्रुवों के बीच प्रतिकर्षण होगा क्योंकि उनके पास समान शुल्क हैं:

दो बीओबी अणुओं के allow + क्षेत्र कुशल द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बातचीत की अनुमति नहीं देते हैं; ऐसा ही दो एओए अणुओं के δ- क्षेत्रों के लिए होता है। इसके अलावा, दोनों जोड़े अणुओं का μ = 0 है। ध्रुवीयता ग्रेडिएंट O-A को A-O बॉन्ड के साथ सदिश रूप से रद्द कर दिया जाता है.

नतीजतन, फैलाव बल एओए और बीओबी जोड़ी में खेलने के लिए आते हैं, डुबोले के एक प्रभावी अभिविन्यास की अनुपस्थिति के कारण।.

गैर-रैखिक अणुओं में विषमता

सबसे सरल मामला सीएफ अणु का है₄ (या सीएक्स टाइप करें₄)। यहाँ, C में एक टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति है और इलेक्ट्रॉन-समृद्ध क्षेत्र ऊर्ध्व पर स्थित हैं, विशेष रूप से F के विद्युतीय परमाणुओं पर।.

ध्रुवता ढाल C-F को टेट्राहेड्रोन की किसी भी दिशा में रद्द कर दिया जाता है, जिससे इन सभी का सदिश योग बराबर 0 हो जाता है।.

इस प्रकार, हालांकि टेट्राहेड्रॉन केंद्र बहुत सकारात्मक है (and +) और इसका वर्टीकल बहुत ही नकारात्मक (mole-) है, यह अणु अन्य अणुओं के साथ द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं का निर्माण नहीं कर सकता है।.

द्विध्रुवों का झुकाव

रैखिक अणुओं-ए-बी के मामले में, ये इस तरह से उन्मुख होते हैं कि वे सबसे कुशल द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं का निर्माण करते हैं (जैसा कि ऊपर की छवि में देखा गया है)। उपरोक्त अन्य आणविक ज्यामिति के लिए उसी तरह लागू होता है; उदाहरण के लिए, कोई अणुओं के मामले में कोणीय वाले₂.

इस प्रकार, ये इंटरैक्शन यह निर्धारित करते हैं कि यौगिक ए-बी एक गैस, तरल या कमरे के तापमान पर एक ठोस है.

यौगिक ए के मामले में₂ और बी₂ (उन बैंगनी ellipses के), यह बहुत संभावना है कि वे गैसीय हैं। हालाँकि, यदि उनके परमाणु बहुत भारी और आसानी से ध्रुवीकरण कर रहे हैं (जिससे लंदन की सेना बढ़ जाती है), तो दोनों यौगिक ठोस या तरल हो सकते हैं.

द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं जितनी अधिक मजबूत होंगी, अणुओं के बीच अधिक सामंजस्य होगा; उसी तरह, परिसर के पिघलने और उबलते बिंदु अधिक होंगे। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन इंटरैक्शन को "तोड़ने" के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है.

दूसरी ओर, तापमान में वृद्धि से अणुओं का कंपन, घूमना और अधिक बार चलना होता है। यह "आणविक आंदोलन" द्विध्रुव के झुकाव को बाधित करता है और इसलिए, यौगिक के अंतर-आणविक बल कमजोर हो जाते हैं.

हाइड्रोजन पुलों द्वारा सहभागिता

ऊपरी छवि में, पांच पानी के अणुओं को हाइड्रोजन बांड के साथ बातचीत करते हुए दिखाया गया है। यह एक विशेष प्रकार का द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतर्क्रिया है। इलेक्ट्रॉन-गरीब क्षेत्र पर एच का कब्जा है; और इलेक्ट्रोन युक्त क्षेत्र ()-) पर अत्यधिक विद्युतीय परमाणुओं N, O और F का कब्जा है.

यही है, H से जुड़े N, O और F परमाणु वाले अणु हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण कर सकते हैं.

इस प्रकार, हाइड्रोजन बांड ओ-एच-ओ, एन-एच-एन और एफ-एच-एफ, ओ-एच-एन, एन-एच-ओ, आदि हैं। ये अणु स्थायी और बहुत तीव्र द्विध्रुवीय क्षणों को प्रस्तुत करते हैं, जो उन्हें "इन पुलों में से अधिकांश बनाने के लिए" सही ढंग से उन्मुख करते हैं.

वे किसी भी सहसंयोजक या आयनिक बंधन से ऊर्जावान रूप से कमजोर हैं। हालांकि, एक यौगिक (ठोस, तरल या गैसीय) के चरण में सभी हाइड्रोजन बांडों का योग इसके गुणों को प्रदर्शित करने का कारण बनता है जो इसे अद्वितीय के रूप में परिभाषित करते हैं.

उदाहरण के लिए, ऐसा पानी का मामला है, जिसके हाइड्रोजन पुल इसके उच्च क्वथनांक के लिए जिम्मेदार हैं और जो बर्फ की अवस्था में तरल पानी से कम घना है; कारण है कि हिमखंड समुद्र में तैरते हैं.

संदर्भ

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