रासायनिक बंधों के प्रकार। एक फ्लोरीन अणु में, एक रासायनिक बंधन
(पहला इलेक्ट्रॉन)
(पॉलिंग के अनुसार)
| एफ | 9 |
| 18,9984 | |
| 2एस 2 2पी 5 | |
| एक अधातु तत्त्व | |
रासायनिक गुण
सबसे सक्रिय गैर-धातु, यह लगभग सभी पदार्थों (दुर्लभ अपवाद फ्लोरोप्लास्टिक्स) के साथ हिंसक रूप से बातचीत करता है, और उनमें से अधिकांश के साथ - दहन और विस्फोट के साथ। हाइड्रोजन के साथ फ्लोरीन के संपर्क से बहुत कम तापमान (-252 डिग्री सेल्सियस तक) पर भी आग और विस्फोट होता है। यहां तक कि पानी और प्लेटिनम भी एक फ्लोरीन वातावरण में जलता है: परमाणु उद्योग के लिए यूरेनियम।
क्लोरीन ट्राइफ्लोराइड ClF 3 - एक फ्लोरिनेटिंग एजेंट और एक शक्तिशाली रॉकेट ईंधन ऑक्सीडाइज़र
सल्फर हेक्साफ्लोराइड एसएफ 6 - विद्युत उद्योग में गैसीय इन्सुलेटर
धातु फ्लोराइड्स (जैसे डब्ल्यू और वी), जिनमें कुछ उपयोगी गुण हैं
फ्रीन्स - अच्छा रेफ्रिजरेंट
टेफ्लॉन - रासायनिक रूप से निष्क्रिय पॉलिमर
सोडियम हेक्साफ्लोरोएल्यूमिनेट - इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम के बाद के उत्पादन के लिए
विभिन्न फ्लोरीन यौगिक
रॉकेट तकनीक
रॉकेट ईंधन के लिए ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में रॉकेट प्रौद्योगिकी में फ्लोरीन यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।चिकित्सा में आवेदन
रक्त के विकल्प के रूप में फ्लोरीन यौगिकों का व्यापक रूप से दवा में उपयोग किया जाता है।
जैविक और शारीरिक भूमिका
फ्लोरीन शरीर के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व है। मानव शरीर में, फ्लोराइड मुख्य रूप से फ्लोरापैटाइट - सीए 5 एफ (पीओ 4) 3 की संरचना में दांतों के तामचीनी में निहित होता है। अपर्याप्त (0.5 मिलीग्राम / लीटर से कम पीने का पानी) या अत्यधिक (1 मिलीग्राम / लीटर से अधिक) शरीर द्वारा फ्लोराइड की खपत के साथ, दंत रोग विकसित हो सकते हैं: क्रमशः क्षरण और फ्लोरोसिस (तामचीनी मटलिंग) और ओस्टियोसारकोमा।
क्षरण की रोकथाम के लिए, फ्लोराइड एडिटिव्स के साथ टूथपेस्ट का उपयोग करने या फ्लोराइड युक्त पानी (1 मिलीग्राम / एल की एकाग्रता तक) का उपयोग करने या सोडियम फ्लोराइड या स्टैनस फ्लोराइड के 1-2% समाधान के साथ स्थानीय अनुप्रयोगों को लागू करने की सिफारिश की जाती है। इस तरह की क्रियाओं से दांतों की सड़न की संभावना 30-50% तक कम हो सकती है।
औद्योगिक हवा में बाध्य फ्लोरीन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.0005 मिलीग्राम / लीटर है।
अतिरिक्त जानकारी
फ्लोरीन, फ्लोरम, एफ (9)
फ्लोरीन (फ्लोरीन, फ्रेंच और जर्मन फ्लोर) 1886 में एक स्वतंत्र अवस्था में प्राप्त किया गया था, लेकिन इसके यौगिकों को लंबे समय से जाना जाता है और धातु विज्ञान और कांच के उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। फ्लोराइट (सीएपी) का पहला उल्लेख फ़्लोरस्पार (फ्लिसस्पैट) कहा जाता है, जो १६वीं शताब्दी का है। पौराणिक वासिली वैलेन्टिन के लिए जिम्मेदार कार्यों में से एक में विभिन्न रंगों में चित्रित पत्थरों का उल्लेख है - फ्लक्स (लैटिन फ्लेयर से फ्लिस - प्रवाह, डालना), जो धातुओं को गलाने में प्रवाह के रूप में उपयोग किया जाता था। इसके बारे में एग्रीकोला और लिबवियस भी लिखते हैं। उत्तरार्द्ध इस प्रवाह के लिए विशेष नाम पेश करता है - फ्लोरस्पर (फ्लसस्पैट) और खनिज प्रवाह। 17 वीं और 18 वीं शताब्दी के रासायनिक और तकनीकी कार्यों के कई लेखक। विभिन्न प्रकार के फ्लोरस्पार का वर्णन कीजिए। रूस में, इन पत्थरों को फ़्लुविक, स्पाल्ट, स्पैट कहा जाता था; लोमोनोसोव ने इन पत्थरों को सेलेनाइट्स की श्रेणी के लिए जिम्मेदार ठहराया और उन्हें स्पर या फ्लस (क्रिस्टल फ्लस) कहा। रूसी शिल्पकार, साथ ही साथ खनिज संग्रह के संग्रहकर्ता (उदाहरण के लिए, 18 वीं शताब्दी में, प्रिंस पी.एफ. गोलित्सिन) जानते थे कि गर्म होने पर कुछ प्रकार के स्पार्स (उदाहरण के लिए, गर्म पानी में) अंधेरे में चमकते हैं। हालांकि, लाइबनिज ने भी फॉस्फोरस (1710) के अपने इतिहास में इस संबंध में थर्मोफॉस्फोरस (थर्मोफॉस्फोरस) का उल्लेख किया है।
जाहिर है, रसायनज्ञ और कारीगर रसायनज्ञ 17 वीं शताब्दी के बाद हाइड्रोफ्लोरिक एसिड से परिचित हो गए। 1670 में, नूर्नबर्ग कारीगर श्वानहार्ड ने कांच के गोले पर पैटर्न बनाने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिश्रित फ्लोरस्पार का इस्तेमाल किया। हालांकि, उस समय फ्लोरास्पार और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड की प्रकृति पूरी तरह से अज्ञात थी। यह माना जाता था, उदाहरण के लिए, श्वानहार्ड प्रक्रिया में सिलिकिक एसिड का नक़्क़ाशी प्रभाव होता है। स्कील ने इस गलत राय को यह साबित करके समाप्त कर दिया कि जब फ्लोरास्पार सल्फ्यूरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो परिणामस्वरूप हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के साथ ग्लास रिटॉर्ट को खराब करके सिलिकिक एसिड प्राप्त किया जाता है। इसके अलावा, स्कील ने (1771) स्थापित किया कि फ्लोरस्पार एक विशेष एसिड के साथ चूने की मिट्टी का एक संयोजन है, जिसे "स्वीडिश एसिड" कहा जाता था।
लैवोज़ियर ने रेडिकल फ्लोरिक को एक साधारण शरीर के रूप में पहचाना और इसे अपने साधारण शरीर की तालिका में शामिल किया। अधिक या कम शुद्ध रूप में, 1809 में हाइड्रोफ्लोरिक एसिड प्राप्त किया गया था। लेड या सिल्वर रिटॉर्ट में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ फ्लोरस्पार को डिस्टिल करके गे लुसैक और थेनार्ड। इस ऑपरेशन के दौरान, दोनों शोधकर्ताओं को जहर दिया गया था। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड की वास्तविक प्रकृति 1810 में एम्पीयर द्वारा स्थापित की गई थी। उन्होंने लैवोज़ियर की इस राय को खारिज कर दिया कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में ऑक्सीजन होना चाहिए, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ इस एसिड की सादृश्यता को साबित किया। एम्पीयर ने अपने निष्कर्षों की सूचना डेवी को दी, जिन्होंने हाल ही में क्लोरीन की प्राथमिक प्रकृति की स्थापना की थी। डेवी एम्पीयर के तर्कों से पूरी तरह सहमत था और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा और अन्य तरीकों से मुक्त फ्लोरीन प्राप्त करने के लिए बहुत प्रयास किया। कांच के साथ-साथ पौधे और जानवरों के ऊतकों पर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के मजबूत संक्षारक प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, एम्पीयर ने इसमें निहित तत्व को फ्लोरीन (ग्रीक - विनाश, मृत्यु, महामारी, प्लेग, आदि) नाम देने का प्रस्ताव रखा। हालांकि, डेवी ने इस नाम को स्वीकार नहीं किया और एक और सुझाव दिया - फ्लोरीन (फ्लोरीन) क्लोरीन के तत्कालीन नाम के अनुरूप - क्लोरीन (क्लोरीन), दोनों नाम अभी भी अंग्रेजी में उपयोग किए जाते हैं। रूसी भाषा में एम्पीयर द्वारा दिए गए नाम को सुरक्षित रखा गया है।
उन्नीसवीं शताब्दी में मुक्त फ्लोरीन को अलग करने के कई प्रयास। सफल परिणाम नहीं दिया। केवल 1886 में मोइसन ऐसा करने और पीले-हरे रंग की गैस के रूप में मुक्त फ्लोरीन प्राप्त करने में सक्षम था। चूंकि फ्लोरीन एक असामान्य रूप से संक्षारक गैस है, इसलिए फ्लोरीन के प्रयोगों में उपकरण के लिए उपयुक्त सामग्री खोजने से पहले मोइसन को कई कठिनाइयों को दूर करना पड़ा। 55 डिग्री सेल्सियस (तरल मिथाइल क्लोराइड से ठंडा) पर हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के इलेक्ट्रोलिसिस के लिए एक यू-ट्यूब फ़्लोरस्पार प्लग के साथ प्लैटिनम से बना था। मुक्त फ्लोरीन के रासायनिक और भौतिक गुणों की जांच के बाद, इसका व्यापक अनुप्रयोग पाया गया। अब फ्लोरीन एक विस्तृत श्रृंखला के ऑर्गेनोफ्लोरीन पदार्थों के संश्लेषण के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। 19 वीं शताब्दी की शुरुआत के रूसी साहित्य में। फ्लोरीन को अलग तरह से कहा जाता था: हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का आधार, फ्लोरीन (डविगुब्स्की, 1824), फ्लोरिसिटी (इओवस्की), फ्लोरीन (शचेग्लोव, 1830), फ्लोर, फ्लोरिक एसिड, फ्लोराइड। 1831 से हेस ने फ्लोरीन नाम की शुरुआत की।
टास्क नंबर 1
प्रस्तावित सूची में से दो यौगिकों का चयन करें जिनमें एक आयनिक रासायनिक बंधन मौजूद है।
- 1. सीए (सीएलओ 2) 2
- 2. एचसीएलओ 3
- 3. एनएच 4 सीएल
- 4. एचसीएलओ 4
- 5. सीएल 2 ओ 7
उत्तर: 13
अधिकांश मामलों में, एक यौगिक में एक आयनिक प्रकार के बंधन की उपस्थिति को इस तथ्य से निर्धारित करना संभव है कि एक विशिष्ट धातु के परमाणु और एक गैर-धातु के परमाणु एक साथ इसकी संरचनात्मक इकाइयों में शामिल होते हैं।
इस आधार पर, हम यह स्थापित करते हैं कि यौगिक में संख्या 1 - Ca (ClO 2) 2 के तहत एक आयनिक बंधन है, क्योंकि इसके सूत्र में आप एक विशिष्ट धातु कैल्शियम के परमाणु और अधातुओं के परमाणु - ऑक्सीजन और क्लोरीन देख सकते हैं।
हालाँकि, इस सूची में धातु और अधातु दोनों परमाणुओं वाले अधिक यौगिक नहीं हैं।
कार्य में निर्दिष्ट यौगिकों में अमोनियम क्लोराइड होता है, जिसमें अमोनियम केशन NH 4 + और क्लोराइड आयन Cl - के बीच आयनिक बंधन का एहसास होता है।
टास्क नंबर 2
दी गई सूची में से, दो यौगिकों का चयन करें जिनमें रासायनिक बंधन का प्रकार फ्लोरीन अणु के समान है।
1) ऑक्सीजन
2) नाइट्रिक ऑक्साइड (II)
3) हाइड्रोजन ब्रोमाइड
4) सोडियम आयोडाइड
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 15
एक फ्लोरीन अणु (एफ 2) में एक गैर-धातु के एक रासायनिक तत्व के दो परमाणु होते हैं, इसलिए इस अणु में रासायनिक बंधन सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय होता है।
एक सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन केवल एक गैर-धातु के समान रासायनिक तत्व के परमाणुओं के बीच महसूस किया जा सकता है।
प्रस्तावित विकल्पों में से केवल ऑक्सीजन और हीरे में सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन होता है। ऑक्सीजन अणु द्विपरमाणुक है, इसमें एक अधातु के एक रासायनिक तत्व के परमाणु होते हैं। हीरे की एक परमाणु संरचना होती है और इसकी संरचना में प्रत्येक कार्बन परमाणु, जो एक अधातु है, 4 अन्य कार्बन परमाणुओं से बंधा होता है।
नाइट्रिक ऑक्साइड (II) दो अलग-अलग अधातुओं के परमाणुओं द्वारा निर्मित अणुओं से बना एक पदार्थ है। चूंकि विभिन्न परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी हमेशा भिन्न होती है, एक अणु में कुल इलेक्ट्रॉन जोड़ी एक अधिक विद्युतीय तत्व की ओर स्थानांतरित हो जाती है, इस मामले में ऑक्सीजन। इस प्रकार, NO अणु में बंधन सहसंयोजक ध्रुवीय होता है।
हाइड्रोजन ब्रोमाइड में हाइड्रोजन और ब्रोमीन परमाणुओं से बने डायटोमिक अणु भी होते हैं। H-Br आबंध बनाने वाले सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म को अधिक विद्युत ऋणात्मक ब्रोमीन परमाणु की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है। HBr अणु में रासायनिक बंधन भी सहसंयोजक ध्रुवीय होता है।
सोडियम आयोडाइड एक आयनिक पदार्थ है जो धातु के धनायन और आयोडाइड आयन द्वारा बनता है। NaI अणु में बंधन 3 . से एक इलेक्ट्रॉन के संक्रमण के कारण बनता है एस-सोडियम परमाणु का कक्षक (सोडियम परमाणु एक धनायन में बदल जाता है) अंडरफिल्ड 5 पी-आयोडीन परमाणु का कक्षक (आयोडीन परमाणु एक आयन में बदल जाता है)। इस रासायनिक बंधन को आयनिक कहा जाता है।
टास्क नंबर 3
प्रस्तावित सूची में से उन दो पदार्थों का चयन कीजिए जिनके अणुओं से हाइड्रोजन बंध बनते हैं।
- 1.सी 2 एच 6
- 2.सी 2 एच 5 ओएच
- 3. एच 2 ओ
- 4. सीएच 3 ओसीएच 3
- 5.सीएच 3 कोच 3
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 23
व्याख्या:
हाइड्रोजन बंध आण्विक संरचना वाले पदार्थों में होते हैं, जिनमें सहसंयोजी आबंध H-O, H-N, H-F उपस्थित होते हैं। वे। उच्चतम इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले तीन रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के साथ हाइड्रोजन परमाणु के सहसंयोजक बंधन।
इस प्रकार, जाहिर है, अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड हैं:
२) एल्कोहल
3) फिनोल
4) कार्बोक्जिलिक एसिड
5) अमोनिया
6) प्राथमिक और द्वितीयक अमाइन
7) हाइड्रोफ्लोरिक एसिड
टास्क नंबर 4
सूची से आयनिक रासायनिक बंधों वाले दो यौगिकों का चयन कीजिए।
- 1. पीसीएल 3
- 2.सीओ 2
- 3. NaCl
- 4.एच 2 एस
- 5. एमजीओ
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 35
व्याख्या:
अधिकांश मामलों में, एक यौगिक में एक आयनिक प्रकार के बंधन की उपस्थिति के बारे में इस तथ्य से निष्कर्ष निकालना संभव है कि किसी पदार्थ की संरचनात्मक इकाइयों में एक साथ एक विशिष्ट धातु के परमाणु और एक गैर-धातु के परमाणु शामिल होते हैं। .
इस आधार पर, हम यह स्थापित करते हैं कि यौगिक संख्या 3 (NaCl) और 5 (MgO) में एक आयनिक बंधन होता है।
ध्यान दें*
उपरोक्त संकेत के अलावा, एक यौगिक में एक आयनिक बंधन की उपस्थिति को कहा जा सकता है यदि इसकी संरचनात्मक इकाई में अमोनियम केशन (एनएच 4 +) या इसके कार्बनिक एनालॉग शामिल हैं - एल्केलामोनियम केशन आरएनएच 3 +, डायलकेलामोनियम आर 2 एनएच 2 +, ट्रायलकिलमोनियम आर 3 एनएच + या टेट्राएल्किलमोनियम आर 4 एन +, जहां आर कुछ हाइड्रोकार्बन रेडिकल है। उदाहरण के लिए, आयनिक प्रकार का बंधन यौगिक (CH 3) 4 NCl में धनायन (CH 3) 4 + और क्लोराइड आयन Cl - के बीच होता है।
टास्क नंबर 5
प्रस्तावित सूची में से एक ही प्रकार की संरचना वाले दो पदार्थों का चयन करें।
4) टेबल सॉल्ट
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 23
टास्क नंबर 8
प्रस्तावित सूची से गैर-आणविक संरचना के दो पदार्थों का चयन करें।
2) ऑक्सीजन
3) सफेद फास्फोरस
5) सिलिकॉन
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 45
टास्क नंबर 11
प्रस्तावित सूची में से उन दो पदार्थों का चयन करें जिनके अणुओं में कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच दोहरा बंधन होता है।
3) फॉर्मलडिहाइड
4) एसिटिक अम्ल
5) ग्लिसरीन
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 34
कार्य संख्या 14
प्रस्तावित सूची से आयनिक बंध वाले दो पदार्थों का चयन करें।
1) ऑक्सीजन
3) कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)
4) सोडियम क्लोराइड
5) कैल्शियम ऑक्साइड
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 45
कार्य संख्या 15
दी गई सूची में से, हीरे के समान क्रिस्टल जाली वाले दो पदार्थों का चयन करें।
1) सिलिका SiO2
2) सोडियम ऑक्साइड Na 2 O
3) कार्बन मोनोऑक्साइड CO
4) सफेद फास्फोरस पी 4
5) सिलिकॉन सी
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 15
कार्य संख्या 20
प्रस्तावित सूची में से उन दो पदार्थों का चयन कीजिए जिनके अणुओं में एक त्रिक आबंध होता है।
- 1. एचसीओओएच
- 2. एचसीओएच
- 3.सी 2 एच 4
- 4.एन 2
- 5.सी 2 एच 2
उत्तर क्षेत्र में चयनित कनेक्शनों की संख्या लिखें।
उत्तर: 45
व्याख्या:
सही उत्तर खोजने के लिए, आइए प्रस्तुत सूची से यौगिकों के संरचनात्मक सूत्र बनाएं:
इस प्रकार, हम देखते हैं कि नाइट्रोजन और एसिटिलीन अणुओं में ट्रिपल बॉन्ड होता है। वे। सही उत्तर 45
टास्क नंबर 21
प्रस्तावित सूची में से उन दो पदार्थों का चयन कीजिए जिनके अणुओं में सहसंयोजी अध्रुवीय बंध होता है।
मुक्त फ्लोरीन द्विपरमाणुक अणुओं से बना होता है। रासायनिक दृष्टिकोण से, फ्लोरीन को एक मोनोवैलेंट गैर-धातु के रूप में वर्णित किया जा सकता है, और इसके अलावा, सभी गैर-धातुओं में सबसे अधिक सक्रिय है। यह कई कारणों से है, जिसमें एफ 2 अणु के अलग-अलग परमाणुओं में विघटन की आसानी शामिल है - इसके लिए आवश्यक ऊर्जा केवल 159 kJ / mol (बनाम O 2 के लिए 493 kJ / mol और C के लिए 242 kJ / mol है) 12)। फ्लोरीन परमाणुओं में महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन आत्मीयता और अपेक्षाकृत छोटा आकार होता है। इसलिए, अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ उनके वैलेंस बॉन्ड अन्य मेटलॉइड्स के समान बॉन्ड की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं (उदाहरण के लिए, एचएफ बॉन्ड एनर्जी - 564 kJ / mol बनाम 460 kJ / mol HO बॉन्ड के लिए और 431 kJ / mol के लिए) एच-सी1 बांड)।
एफ-एफ बांड को 1.42 ए की परमाणु दूरी की विशेषता है। फ्लोरीन के थर्मल पृथक्करण के लिए, निम्नलिखित डेटा गणना द्वारा प्राप्त किए गए थे:
फ्लोरीन परमाणु की जमीनी अवस्था में बाहरी इलेक्ट्रॉन परत 2s 2 2p 5 की संरचना होती है और यह असमान होती है। एक 2p-इलेक्ट्रॉन को 3s स्तर पर स्थानांतरित करने से जुड़े त्रिसंयोजक राज्य की उत्तेजना के लिए 1225 kJ / mol के व्यय की आवश्यकता होती है और व्यावहारिक रूप से इसका एहसास नहीं होता है।
एक तटस्थ फ्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रॉन आत्मीयता का अनुमान 339 kJ / mol है। आयन एफ - को 1.33 ए के प्रभावी त्रिज्या और 485 केजे / मोल की जलयोजन ऊर्जा की विशेषता है। फ्लोरीन की सहसंयोजक त्रिज्या आमतौर पर 71 pm (अर्थात F 2 अणु में आधी आंतरिक दूरी) मानी जाती है।
रासायनिक बंधन एक इलेक्ट्रॉनिक घटना है, जिसमें यह तथ्य शामिल है कि कम से कम एक इलेक्ट्रॉन, जो अपने नाभिक के बल क्षेत्र में था, खुद को एक ही समय में दूसरे नाभिक या कई नाभिक के बल क्षेत्र में पाता है।
सबसे सरल पदार्थ और सभी जटिल पदार्थ (यौगिक) में परमाणु होते हैं जो एक दूसरे के साथ एक निश्चित तरीके से बातचीत करते हैं। दूसरे शब्दों में, परमाणुओं के बीच एक रासायनिक बंधन स्थापित होता है। जब एक रासायनिक बंधन बनता है, तो ऊर्जा हमेशा निकलती है, अर्थात गठित कण की ऊर्जा प्रारंभिक कणों की कुल ऊर्जा से कम होनी चाहिए।
एक परमाणु से दूसरे में एक इलेक्ट्रॉन का संक्रमण, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ विपरीत आवेशित आयनों का निर्माण होता है, जिसके बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण स्थापित होता है, आयनिक बंधन का सबसे सरल मॉडल है:
एक्स → एक्स + + ई -; वाई + ई - → वाई -; एक्स + वाई -
आयनों के निर्माण और उनके बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के उद्भव की परिकल्पना को सबसे पहले जर्मन वैज्ञानिक वी। कोसेल (1916) ने सामने रखा था।
एक अन्य संचार मॉडल दो परमाणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉनों का बंटवारा है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास भी बनते हैं। इस तरह के बंधन को सहसंयोजक कहा जाता है, इसका सिद्धांत 1916 में अमेरिकी वैज्ञानिक जी लुईस द्वारा शुरू किया गया था।
दोनों सिद्धांतों में सामान्य बिंदु एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ कणों का निर्माण था, जो एक महान गैस के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ मेल खाता है।
उदाहरण के लिए, जब लिथियम फ्लोराइड बनता है, तो बंधन गठन की आयनिक तंत्र का एहसास होता है। लिथियम परमाणु (3 Li 1s 2 2s 1) एक इलेक्ट्रॉन खो देता है और हीलियम के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के साथ एक धनायन (3 Li + 1s 2) में बदल जाता है। फ्लोरीन (9 F 1s 2 2s 2 2p 5) एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करता है, जो नियॉन के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ एक आयन (9 F - 1s 2 2s 2 2p 6) बनाता है। लिथियम आयन ली + और फ्लोरीन आयन एफ - के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण उत्पन्न होता है, जिसके कारण एक नया यौगिक बनता है - लिथियम फ्लोराइड।
जब हाइड्रोजन फ्लोराइड बनता है, तो हाइड्रोजन परमाणु (1s) का एक इलेक्ट्रॉन और फ्लोरीन परमाणु (2p) का एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन दोनों नाभिकों की क्रिया के क्षेत्र में होता है - एक हाइड्रोजन परमाणु और एक फ्लोरीन परमाणु। इस प्रकार, एक सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी दिखाई देती है, जिसका अर्थ है इलेक्ट्रॉन घनत्व का पुनर्वितरण और अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व का उद्भव। नतीजतन, दो इलेक्ट्रॉन अब हाइड्रोजन परमाणु के नाभिक (हीलियम परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास) के साथ जुड़े हुए हैं, और फ्लोरीन के नाभिक के साथ - बाहरी ऊर्जा स्तर के आठ इलेक्ट्रॉन (नियॉन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास):
यह तत्व प्रतीकों के बीच एक एकल डैश द्वारा दर्शाया गया है: एच-एफ।एक इलेक्ट्रॉनिक जोड़ी के माध्यम से किए गए संचार को एकल बंधन कहा जाता है।
लिथियम आयन और हाइड्रोजन परमाणु में दो-इलेक्ट्रॉन के गोले का बनना एक विशेष मामला है।एक परमाणु से दूसरे (आयनिक बंधन) में एक इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण या इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण (सहसंयोजक बंधन) द्वारा एक स्थिर आठ-इलेक्ट्रॉन खोल बनाने की प्रवृत्ति को ऑक्टेट नियम कहा जाता है।
हालांकि, ऐसे कनेक्शन हैं जो इस नियम को पूरा नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, बेरिलियम फ्लोराइड BeF 2 में बेरिलियम परमाणु में केवल चार-इलेक्ट्रॉन खोल होता है; छह इलेक्ट्रॉन गोले बोरॉन परमाणु की विशेषता हैं (बिंदु बाहरी ऊर्जा स्तर के इलेक्ट्रॉनों को इंगित करते हैं):
इसी समय, फास्फोरस (वी) क्लोराइड और सल्फर (VI) फ्लोराइड, आयोडीन (VII) फ्लोराइड जैसे यौगिकों में, केंद्रीय परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले में आठ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं (फास्फोरस - 10; सल्फर - 12; आयोडीन - 14):
डी-तत्वों के अधिकांश संयोजन अष्टक नियम का पालन नहीं करते हैं।
उपरोक्त सभी उदाहरणों में, विभिन्न तत्वों के परमाणुओं के बीच एक रासायनिक बंधन बनता है; इसे विषमपरमाणुक कहते हैं। हालांकि, समान परमाणुओं के बीच एक सहसंयोजक बंधन भी बन सकता है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु के 15 इलेक्ट्रॉनों के बंटवारे से एक हाइड्रोजन अणु बनता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक परमाणु दो इलेक्ट्रॉनों का एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करता है। अन्य साधारण पदार्थों के अणुओं के बनने से एक अष्टक बनता है, उदाहरण के लिए, फ्लोरीन:
एक रासायनिक बंधन का निर्माण चार या छह इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण द्वारा भी किया जा सकता है। पहले मामले में, एक डबल बॉन्ड बनता है, जो इलेक्ट्रॉनों के दो सामान्यीकृत जोड़े होते हैं, दूसरे में, एक ट्रिपल बॉन्ड (तीन सामान्यीकृत इलेक्ट्रॉन जोड़े)।
उदाहरण के लिए, जब एक नाइट्रोजन अणु N 2 बनता है, तो छह इलेक्ट्रॉनों के समाजीकरण से एक रासायनिक बंधन बनता है: प्रत्येक परमाणु से तीन अयुग्मित p इलेक्ट्रॉन। आठ-इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त करने के लिए, तीन सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े बनते हैं:
एक डबल बॉन्ड दो डैश द्वारा इंगित किया जाता है, एक ट्रिपल बॉन्ड तीन से। नाइट्रोजन अणु N2 को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: N≡N।
एक तत्व के परमाणुओं द्वारा निर्मित द्विपरमाणुक अणुओं में अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व अन्तर्नाभिक रेखा के मध्य में स्थित होता है। चूँकि परमाणुओं के बीच आवेशों का पृथक्करण नहीं होता है, इस प्रकार के सहसंयोजक बंधन को गैर-ध्रुवीय कहा जाता है। विषमपरमाण्विक बंधन हमेशा एक डिग्री या किसी अन्य के लिए ध्रुवीय होता है, क्योंकि अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व परमाणुओं में से एक की ओर स्थानांतरित हो जाता है, जिसके कारण यह आंशिक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है (σ- द्वारा दर्शाया गया)। जिस परमाणु से अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व विस्थापित होता है, वह आंशिक धनात्मक आवेश प्राप्त करता है (σ + द्वारा निरूपित)। विद्युतीय रूप से उदासीन कण, जिनमें आंशिक ऋणात्मक और आंशिक धनात्मक आवेशों के केंद्र अंतरिक्ष में मेल नहीं खाते हैं, द्विध्रुव कहलाते हैं। बंधन की ध्रुवता को द्विध्रुवीय क्षण (μ) द्वारा मापा जाता है, जो सीधे आवेशों के परिमाण और उनके बीच की दूरी के समानुपाती होता है।
चावल। द्विध्रुव का योजनाबद्ध निरूपण
प्रयुक्त साहित्य की सूची
- पोपकोव वी.ए., पुजाकोव एस। ए। सामान्य रसायन विज्ञान: पाठ्यपुस्तक। - एम।: जियोटार-मीडिया, 2010।-- 976 पी।: आईएसबीएन 978-5-9704-1570-2। [साथ। 32-35]
1916 में, अणुओं की संरचना का पहला अत्यंत सरलीकृत सिद्धांत प्रस्तावित किया गया था, जिसमें इलेक्ट्रॉनिक प्रतिनिधित्व का उपयोग किया गया था: अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जी। लुईस (1875-1946) और जर्मन वैज्ञानिक वी। कोसेल का सिद्धांत। लुईस के सिद्धांत के अनुसार, दो परमाणुओं के संयोजक इलेक्ट्रॉन एक द्विपरमाणुक अणु में एक रासायनिक बंधन के निर्माण में एक साथ भाग लेते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन अणु में, वैलेंस प्राइम के बजाय, उन्होंने एक रासायनिक बंधन बनाने वाले इलेक्ट्रॉन जोड़े को खींचना शुरू किया:
इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा बनने वाले रासायनिक बंध को सहसंयोजक बंध कहते हैं। हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु को निम्नानुसार दर्शाया गया है:
सरल पदार्थों के अणुओं (H2, F2, N2, O2) और जटिल पदार्थों के अणुओं (HF, NO, H2O, NH3) के बीच का अंतर यह है कि पूर्व में द्विध्रुवीय क्षण नहीं होता है, जबकि बाद वाला होता है। द्विध्रुवीय क्षण m को दो विपरीत आवेशों r के बीच की दूरी द्वारा आवेश q के निरपेक्ष मान के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया गया है:
द्विपरमाणुक अणु का द्विध्रुव आघूर्ण m दो प्रकार से निर्धारित किया जा सकता है। सबसे पहले, चूंकि अणु विद्युत रूप से तटस्थ है, अणु Z "का कुल धनात्मक आवेश ज्ञात है (यह परमाणु नाभिक के आवेशों के योग के बराबर है: Z" = ZA + ZB)। अंतर-परमाणु दूरी को जानने के बाद, कोई अणु के सकारात्मक चार्ज के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र का स्थान निर्धारित कर सकता है। अणु का m मान प्रयोग से ज्ञात होता है। इसलिए, आप पा सकते हैं r "- अणु के सकारात्मक और कुल ऋणात्मक आवेश के गुरुत्वाकर्षण केंद्रों के बीच की दूरी:
दूसरे, हम यह मान सकते हैं कि जब रासायनिक बंधन बनाने वाले इलेक्ट्रॉन जोड़े को परमाणुओं में से एक में विस्थापित किया जाता है, तो एक निश्चित अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज -q "इस परमाणु पर दिखाई देता है और चार्ज + q" दूसरे परमाणु पर दिखाई देता है। परमाणुओं के बीच की दूरी फिर से है:
एचएफ अणु का द्विध्रुवीय क्षण 6.4 × 10-30 केएल / एम है, एचएफ इंटरन्यूक्लियर दूरी 0.917 × 10-10 मीटर है। क्यू की गणना "देती है: क्यू" = 0.4 प्राथमिक चार्ज (यानी, इलेक्ट्रॉन चार्ज) . एक बार फ्लोरीन परमाणु पर एक अतिरिक्त नकारात्मक चार्ज दिखाई देने पर, इसका मतलब है कि एचएफ अणु में एक रासायनिक बंधन बनाने वाला इलेक्ट्रॉन जोड़ी फ्लोरीन परमाणु की ओर विस्थापित हो जाता है। इस रासायनिक बंधन को सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन कहा जाता है। A2 प्रकार के अणुओं में कोई द्विध्रुवीय क्षण नहीं होता है। इन अणुओं को बनाने वाले रासायनिक बंध कहलाते हैं सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन.
कोसेल का सिद्धांतसक्रिय धातुओं (क्षार और क्षारीय पृथ्वी) और सक्रिय अधातुओं (हैलोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन) द्वारा निर्मित अणुओं का वर्णन करने के लिए प्रस्तावित किया गया था। धातु परमाणुओं के बाहरी संयोजकता इलेक्ट्रॉन परमाणु के नाभिक से सबसे दूर होते हैं और इसलिए धातु परमाणु द्वारा अपेक्षाकृत कमजोर रूप से धारण किए जाते हैं। आवर्त सारणी की एक ही पंक्ति में स्थित रासायनिक तत्वों के परमाणुओं में, बाएं से दाएं जाने पर, नाभिक का आवेश हर समय बढ़ता है, और अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन एक ही इलेक्ट्रॉन परत में स्थित होते हैं। यह इस तथ्य की ओर जाता है कि बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल संकुचित होता है और इलेक्ट्रॉन परमाणु में अधिक से अधिक मजबूती से टिके रहते हैं। इसलिए, मेक्स अणु में, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के बराबर ऊर्जा की रिहाई के साथ गैर-धातु परमाणु के वैलेंस इलेक्ट्रॉन शेल में आयनीकरण क्षमता के बराबर ऊर्जा व्यय के साथ धातु के कमजोर रूप से बनाए गए बाहरी वैलेंस इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करना संभव हो जाता है। नतीजतन, दो आयन बनते हैं: मी + और एक्स-। इन आयनों का इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन रासायनिक बंधन है। इस प्रकार के कनेक्शन को कहा जाता था ईओण का.
यदि हम जोड़े में मेक्स अणुओं के द्विध्रुवीय क्षणों को निर्धारित करते हैं, तो यह पता चलता है कि धातु परमाणु से चार्ज पूरी तरह से गैर-धातु परमाणु में नहीं जाता है, और ऐसे अणुओं में रासायनिक बंधन को सहसंयोजक दृढ़ता से ध्रुवीय बंधन के रूप में वर्णित किया जाता है। . धनात्मक धातु धनायन Me + और अधातु परमाणुओं के ऋणात्मक ऋणायन X- आमतौर पर इन पदार्थों के क्रिस्टल के क्रिस्टल जाली के स्थलों पर मौजूद होते हैं। लेकिन इस मामले में, प्रत्येक सकारात्मक धातु आयन मुख्य रूप से निकटतम गैर-धातु आयनों के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से बातचीत करता है, फिर धातु के पिंजरों आदि के साथ। यही है, आयनिक क्रिस्टल में, रासायनिक बंधनों को निरूपित किया जाता है और प्रत्येक आयन अंततः क्रिस्टल में शामिल अन्य सभी आयनों के साथ बातचीत करता है, जो एक विशाल अणु है।
परमाणुओं की अच्छी तरह से परिभाषित विशेषताओं के साथ, जैसे परमाणु नाभिक के आरोप, आयनीकरण क्षमता, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता, रसायन विज्ञान में कम निश्चित विशेषताओं का उपयोग किया जाता है। उनमें से एक इलेक्ट्रोनगेटिविटी है। यह अमेरिकी रसायनज्ञ एल पॉलिंग द्वारा विज्ञान के लिए पेश किया गया था। आइए पहले पहले तीन अवधियों के तत्वों के लिए पहले आयनीकरण क्षमता और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता पर डेटा पर विचार करें।
आयनीकरण क्षमता और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता में नियमितता पूरी तरह से परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना द्वारा स्पष्ट की जाती है। एक पृथक नाइट्रोजन परमाणु में क्षार धातु परमाणुओं की तुलना में बहुत कम इलेक्ट्रॉन आत्मीयता होती है, हालांकि नाइट्रोजन एक सक्रिय अधातु है। यह अणुओं में है कि, अन्य रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के साथ बातचीत करते समय, नाइट्रोजन यह साबित करता है कि यह एक सक्रिय अधातु है। एल पॉलिंग ने यही करने की कोशिश की, "इलेक्ट्रोनगेटिविटी" को रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की क्षमता के रूप में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को गठन के दौरान खुद की ओर विस्थापित करने की क्षमता के रूप में पेश किया। सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन... एल पॉलिंग द्वारा रासायनिक तत्वों के लिए इलेक्ट्रोनगेटिविटी स्केल प्रस्तावित किया गया था। उन्होंने पारंपरिक आयाम रहित इकाइयों में उच्चतम इलेक्ट्रोनगेटिविटी के लिए फ्लोरीन - 4.0 ऑक्सीजन - 3.5, क्लोरीन और नाइट्रोजन - 3.0, ब्रोमीन - 2.8 को जिम्मेदार ठहराया। परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में परिवर्तन की प्रकृति पूरी तरह से उन नियमों से मेल खाती है जो आवर्त सारणी में व्यक्त किए गए हैं। इसलिए, अवधारणा का उपयोग " वैद्युतीयऋणात्मकता"धातुओं और अधातुओं के गुणों में परिवर्तन के उन पैटर्नों का दूसरी भाषा में अनुवाद करता है, जो पहले से ही आवर्त सारणी में परिलक्षित होते हैं।
ठोस अवस्था में कई धातुएं लगभग पूर्ण रूप से बने क्रिस्टल होते हैं।... क्रिस्टल में क्रिस्टल जाली के स्थलों पर धातु के परमाणु या धनात्मक आयन होते हैं। उन धातु परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन, जिनसे धनात्मक आयन बने थे, क्रिस्टल जाली के नोड्स के बीच के स्थान में एक इलेक्ट्रॉन गैस के रूप में होते हैं और सभी परमाणुओं और आयनों से संबंधित होते हैं। यह वे हैं जो धातुओं की विशेषता धात्विक चमक, उच्च विद्युत चालकता और तापीय चालकता का निर्धारण करते हैं। के प्रकार एक धातु क्रिस्टल में सामाजिककृत इलेक्ट्रॉनों द्वारा किए जाने वाले रासायनिक बंधन को कहा जाता हैधातु बंधन.
१८१९ में फ्रांसीसी वैज्ञानिक पी. डुलोंग और ए. पेटिट ने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया कि क्रिस्टलीय अवस्था में लगभग सभी धातुओं की दाढ़ ताप क्षमता २५ जे/मोल के बराबर होती है। अब हम आसानी से समझा सकते हैं कि ऐसा क्यों है। क्रिस्टल जाली के नोड्स पर धातु के परमाणु हर समय गति में रहते हैं - वे दोलनशील गति करते हैं। इस जटिल आंदोलन को तीन परस्पर लंबवत विमानों में तीन सरल दोलन आंदोलनों में विघटित किया जा सकता है। प्रत्येक दोलन गति की अपनी ऊर्जा होती है और बढ़ते तापमान के साथ इसके परिवर्तन का अपना नियम होता है - इसकी अपनी ऊष्मा क्षमता होती है। परमाणुओं की किसी भी कंपन गति के लिए ऊष्मा क्षमता का सीमित मान R - यूनिवर्सल गैस कॉन्स्टेंट के बराबर होता है। क्रिस्टल में परमाणुओं की तीन स्वतंत्र कंपन गतियाँ 3R के बराबर ऊष्मा क्षमता के अनुरूप होंगी। जब धातुओं को बहुत कम तापमान से गर्म किया जाता है, तो उनकी ताप क्षमता शून्य से बढ़ जाती है। कमरे और उच्च तापमान पर, अधिकांश धातुओं की ताप क्षमता अपने अधिकतम मूल्य - 3R तक पहुँच जाती है।
गर्म होने पर, धातुओं की क्रिस्टल जाली नष्ट हो जाती है और वे पिघली हुई अवस्था में चली जाती हैं। अधिक गर्म करने पर धातुएँ वाष्पित हो जाती हैं। वाष्पों में अनेक धातुएँ Me2 अणुओं के रूप में विद्यमान होती हैं। इन अणुओं में, धातु परमाणु सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय बंधन बनाने में सक्षम होते हैं।
फ्लोरीन एक रासायनिक तत्व है (प्रतीक एफ, परमाणु संख्या 9), एक गैर-धातु जो हैलोजन के समूह से संबंधित है। यह सबसे सक्रिय और विद्युत ऋणात्मक पदार्थ है। सामान्य तापमान और दबाव पर, फ्लोरीन अणु एक हल्के पीले रंग का होता है जिसका सूत्र F 2 होता है। अन्य हैलोजन की तरह, आणविक फ्लोराइड बहुत खतरनाक होता है और त्वचा के संपर्क में आने पर गंभीर रासायनिक जलन पैदा करता है।
प्रयोग
फ्लोरीन और इसके यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसमें फार्मास्यूटिकल्स, एग्रोकेमिकल्स, ईंधन और स्नेहक और वस्त्रों का उत्पादन शामिल है। कांच को नक़्क़ाशी के लिए प्रयोग किया जाता है, और फ्लोरीन प्लाज्मा का उपयोग अर्धचालक और अन्य सामग्रियों के उत्पादन के लिए किया जाता है। टूथपेस्ट और पीने के पानी में F आयनों की कम सांद्रता दांतों की सड़न को रोकने में मदद कर सकती है, जबकि कुछ कीटनाशकों में उच्च सांद्रता पाई जाती है। कई सामान्य एनेस्थेटिक्स हाइड्रोफ्लोरोकार्बन के डेरिवेटिव हैं। 18 एफ आइसोटोप पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी द्वारा मेडिकल इमेजिंग के लिए एक पॉज़िट्रॉन स्रोत है, और यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड का उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए यूरेनियम आइसोटोप को अलग करने के लिए किया जाता है।
डिस्कवरी इतिहास
इस रासायनिक तत्व के अलगाव से पहले कई वर्षों तक फ्लोरीन यौगिकों वाले खनिजों को जाना जाता था। उदाहरण के लिए, 1530 में जॉर्ज एग्रीकोला द्वारा कैल्शियम फ्लोराइड से युक्त खनिज फ्लोर्सपार (या फ्लोराइट) का वर्णन किया गया था। उन्होंने देखा कि इसका उपयोग फ्लक्स के रूप में किया जा सकता है - एक पदार्थ जो धातु या अयस्क के गलनांक को कम करने में मदद करता है और वांछित धातु को शुद्ध करने में मदद करता है। इसलिए, फ्लोरीन को इसका लैटिन नाम फ्लुरे ("फ्लो टू फ्लो") शब्द से मिला है।
1670 में, ग्लासब्लोअर हेनरिक श्वानहार्ड ने पाया कि कांच को एसिड-उपचारित कैल्शियम फ्लोराइड (फ्लोरस्पार) द्वारा उकेरा गया था। कार्ल शीले और कई बाद के शोधकर्ताओं, जिनमें हम्फ्री डेवी, जोसेफ-लुई गे-लुसाक, एंटोनी लावोइसियर, लुई थेनार्ड शामिल हैं, ने हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) के साथ प्रयोग किया, जिसे केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सीएएफ का इलाज करके प्राप्त करना आसान था।
आखिरकार, यह स्पष्ट हो गया कि एचएफ में पहले से अज्ञात तत्व था। हालाँकि, यह पदार्थ अपनी अत्यधिक प्रतिक्रियाशीलता के कारण कई वर्षों से अलग नहीं किया गया है। यौगिकों से अलग होना न केवल मुश्किल है, बल्कि यह तुरंत उनके अन्य घटकों के साथ प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड से मौलिक फ्लोरीन का पृथक्करण अत्यंत खतरनाक है, और शुरुआती प्रयासों ने कई वैज्ञानिकों को अंधा और मार डाला है। इन लोगों को "फ्लोराइड शहीदों" के रूप में जाना जाने लगा।
खोज और उत्पादन
अंत में, 1886 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ हेनरी मोइसन पिघला हुआ पोटेशियम फ्लोराइड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा फ्लोरीन को अलग करने में सक्षम था। इसके लिए उन्हें 1906 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। इस रासायनिक तत्व के औद्योगिक उत्पादन के लिए आज भी इसका इलेक्ट्रोलाइटिक दृष्टिकोण इस्तेमाल किया जा रहा है।
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान फ्लोराइड का पहला बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू हुआ। मैनहट्टन परियोजना के हिस्से के रूप में परमाणु बम निर्माण के चरणों में से एक के लिए इसकी आवश्यकता थी। यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (यूएफ 6) का उत्पादन करने के लिए फ्लोरीन का उपयोग किया गया था, जो बदले में दो आइसोटोप 235 यू और 238 यू को अलग करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। आज, परमाणु ऊर्जा के लिए समृद्ध यूरेनियम का उत्पादन करने के लिए गैसीय यूएफ 6 की आवश्यकता होती है।
फ्लोरीन का सबसे महत्वपूर्ण गुण
आवर्त सारणी में तत्व समूह 17 (पूर्व में समूह 7A) के ऊपरी भाग में होता है, जिसे हैलोजन कहते हैं। अन्य हैलोजन में क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन और एस्टैटिन शामिल हैं। इसके अलावा, F ऑक्सीजन और नियॉन के बीच दूसरे आवर्त में है।
शुद्ध फ्लोरीन एक संक्षारक गैस (रासायनिक सूत्र F 2) है जिसमें एक विशिष्ट तीखी गंध होती है, जो प्रति लीटर मात्रा में 20 nl की सांद्रता में पाई जाती है। सभी तत्वों में सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील और विद्युत ऋणात्मक होने के कारण, यह आसानी से उनमें से अधिकांश के साथ यौगिक बनाता है। फ्लोरीन मौलिक रूप में मौजूद होने के लिए बहुत प्रतिक्रियाशील है और सिलिकॉन सहित अधिकांश सामग्रियों के लिए ऐसा संबंध है, कि इसे कांच के कंटेनरों में पकाया या संग्रहीत नहीं किया जा सकता है। नम हवा में, यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करके समान रूप से खतरनाक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड बनाता है।
फ्लोरीन, हाइड्रोजन के साथ परस्पर क्रिया करके, कम तापमान पर और अंधेरे में भी फट जाता है। यह हाइड्रोफ्लोरिक एसिड और ऑक्सीजन गैस बनाने के लिए पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है। बारीक बिखरी हुई धातुओं और कांच सहित विभिन्न सामग्री, गैसीय फ्लोरीन की एक धारा में चमकीली जलती हैं। इसके अलावा, यह रासायनिक तत्व महान गैसों क्रिप्टन, क्सीनन और रेडॉन के साथ यौगिक बनाता है। हालांकि, यह नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है।
फ्लोरीन की अत्यधिक गतिविधि के बावजूद, इसके सुरक्षित संचालन और परिवहन के तरीके अब उपलब्ध हैं। तत्व को स्टील या मोनेल (एक निकल-समृद्ध मिश्र धातु) से बने कंटेनरों में संग्रहीत किया जा सकता है, क्योंकि इन सामग्रियों की सतह पर फ्लोराइड बनते हैं, जो आगे की प्रतिक्रिया को रोकता है।
फ्लोराइड्स ऐसे पदार्थ हैं जिनमें कुछ सकारात्मक चार्ज तत्वों के संयोजन में फ्लोरीन एक नकारात्मक चार्ज आयन (एफ -) के रूप में मौजूद है। धातुओं के साथ फ्लोरीन यौगिक सबसे स्थिर लवणों में से हैं। पानी में घुलने पर, वे आयनों में विभाजित हो जाते हैं। फ्लोरीन के अन्य रूप कॉम्प्लेक्स हैं, उदाहरण के लिए - और एच 2 एफ +।
आइसोटोप
इस हैलोजन के कई समस्थानिक हैं, जो 14 एफ से 31 एफ तक हैं। लेकिन फ्लोरीन की समस्थानिक संरचना में उनमें से केवल एक 19 एफ शामिल है, जिसमें 10 न्यूट्रॉन होते हैं, क्योंकि यह केवल स्थिर है। रेडियोधर्मी आइसोटोप 18 एफ पॉज़िट्रॉन का एक मूल्यवान स्रोत है।
जैविक प्रभाव
शरीर में फ्लोराइड मुख्य रूप से हड्डियों और दांतों में आयनों के रूप में पाया जाता है। यूएस नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज के नेशनल रिसर्च काउंसिल के अनुसार, पीने के पानी का फ्लोराइडेशन प्रति मिलियन एक भाग से कम की सांद्रता में दांतों की सड़न की घटनाओं को काफी कम करता है। दूसरी ओर, फ्लोराइड के अत्यधिक संचय से फ्लोरोसिस हो सकता है, जो दांतों के धब्बे के रूप में प्रकट होता है। यह प्रभाव आमतौर पर उन क्षेत्रों में देखा जाता है जहां पीने के पानी में इस रासायनिक तत्व की मात्रा 10 पीपीएम से अधिक होती है।
मौलिक फ्लोराइड और फ्लोराइड लवण जहरीले होते हैं और इन्हें बहुत सावधानी से संभालना चाहिए। त्वचा या आंखों के संपर्क से सावधानी से बचना चाहिए। त्वचा के साथ प्रतिक्रिया एक ऊतक का उत्पादन करती है जो जल्दी से ऊतकों में प्रवेश करती है और हड्डियों में कैल्शियम के साथ प्रतिक्रिया करती है, उन्हें स्थायी रूप से नुकसान पहुंचाती है।
पर्यावरण में फ्लोरीन
खनिज फ्लोराइट का वार्षिक विश्व उत्पादन लगभग 4 मिलियन टन है, और खोजे गए जमा की कुल क्षमता 120 मिलियन टन के भीतर है। इस खनिज के निष्कर्षण के लिए मुख्य क्षेत्र मेक्सिको, चीन और पश्चिमी यूरोप हैं।
फ्लोराइड पृथ्वी की पपड़ी में स्वाभाविक रूप से होता है, जहां यह चट्टानों, कोयले और मिट्टी में पाया जा सकता है। हवा में मिट्टी के कटाव के दौरान फ्लोराइड हवा में छोड़े जाते हैं। फ्लोरीन पृथ्वी की पपड़ी में 13 वां सबसे प्रचुर मात्रा में रासायनिक तत्व है - इसकी सामग्री 950 पीपीएम है। मिट्टी में इसकी औसत सांद्रता लगभग 330 पीपीएम है। उद्योग में दहन प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन फ्लोराइड को हवा में छोड़ा जा सकता है। हवा में मौजूद फ्लोराइड अंततः जमीन पर या पानी में गिरेंगे। जब फ्लोरीन बहुत छोटे कणों के साथ एक बंधन बनाता है, तो यह लंबे समय तक हवा में रह सकता है।
वायुमंडल में इस रासायनिक तत्व का 0.6 पीपीबी नमक कोहरे और कार्बनिक क्लोरीन यौगिकों के रूप में मौजूद है। शहरी वातावरण में, एकाग्रता 50 पीपीबी तक पहुंच जाती है।
सम्बन्ध
फ्लोरीन एक रासायनिक तत्व है जो कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला बनाता है। रसायनज्ञ इसके साथ हाइड्रोजन परमाणुओं की जगह ले सकते हैं, जिससे कई नए पदार्थ बन सकते हैं। अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हलोजन महान गैसों के साथ यौगिक बनाता है। 1962 में, नील बार्टलेट ने क्सीनन हेक्साफ्लोरोप्लाटिनेट (XePtF6) को संश्लेषित किया। क्रिप्टन और रेडॉन फ्लोराइड भी प्राप्त किए गए हैं। एक अन्य यौगिक आर्गन फ्लोराइड है, जो बेहद कम तापमान पर ही स्थिर होता है।
औद्योगिक उपयोग
अपने परमाणु और आणविक अवस्था में, फ्लोरीन का उपयोग अर्धचालक, फ्लैट पैनल डिस्प्ले और माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के निर्माण में प्लाज्मा नक़्क़ाशी के लिए किया जाता है। हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का उपयोग लैंप और अन्य उत्पादों में कांच को खोदने के लिए किया जाता है।
इसके कुछ यौगिकों के साथ, फ्लोरीन फार्मास्यूटिकल्स, एग्रोकेमिकल्स, ईंधन और स्नेहक और वस्त्रों के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण घटक है। हैलोजेनेटेड अल्केन्स (हैलोन) का उत्पादन करने के लिए रासायनिक तत्व की आवश्यकता होती है, जो बदले में, एयर कंडीशनिंग और रेफ्रिजरेशन सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बाद में, क्लोरोफ्लोरोकार्बन के इस उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया गया क्योंकि वे ऊपरी वायुमंडल में ओजोन परत के विनाश में योगदान करते हैं।
सल्फर हेक्साफ्लोराइड एक अत्यंत निष्क्रिय, गैर-विषाक्त ग्रीनहाउस गैस है। फ्लोरीन के बिना टेफ्लॉन जैसे कम घर्षण वाले प्लास्टिक का उत्पादन असंभव है। कई एनेस्थेटिक्स (जैसे, सेवोफ्लुरेन, डेसफ्लुरेन, और आइसोफ्लुरेन) हाइड्रोफ्लोरोकार्बन से प्राप्त होते हैं। सोडियम हेक्साफ्लोरोएलुमिनेट (क्रायोलाइट) का उपयोग एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलिसिस में किया जाता है।
दाँत क्षय को रोकने के लिए टूथपेस्ट में NaF सहित फ्लोराइड यौगिकों का उपयोग किया जाता है। इन पदार्थों को फ्लोराइडेट पानी के लिए नगरपालिका जल आपूर्ति में जोड़ा जाता है, लेकिन मानव स्वास्थ्य पर प्रभाव के कारण इस प्रथा को विवादास्पद माना जाता है। उच्च सांद्रता में, NaF का उपयोग कीटनाशक के रूप में किया जाता है, विशेष रूप से तिलचट्टा नियंत्रण के लिए।
अतीत में, दोनों अयस्कों को कम करने और उनकी तरलता बढ़ाने के लिए फ्लोराइड का उपयोग किया गया है। यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड के उत्पादन में फ्लोरीन एक महत्वपूर्ण घटक है, जिसका उपयोग इसके समस्थानिकों को अलग करने के लिए किया जाता है। १८ एफ, ११० मिनट के साथ एक रेडियोधर्मी आइसोटोप, पॉज़िट्रॉन का उत्सर्जन करता है और अक्सर चिकित्सा पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी में उपयोग किया जाता है।
फ्लोरीन के भौतिक गुण
एक रासायनिक तत्व की मूल विशेषताएं इस प्रकार हैं:
- परमाणु द्रव्यमान १८.९९८४०३२ g/mol है।
- इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 5.
- ऑक्सीकरण अवस्था -1।
- घनत्व 1.7 ग्राम / एल।
- गलनांक 53.53 K.
- क्वथनांक 85.03 K है।
- ताप क्षमता 31.34 J / (K mol)।
दो या दो से अधिक परमाणुओं से बनने वाले रासायनिक कणों को कहा जाता है अणुओं(वास्तविक या सशर्त सूत्र इकाइयाँबहुपरमाणुक पदार्थ)। अणुओं में परमाणु रासायनिक रूप से बंधे होते हैं।
रासायनिक बंधन को आकर्षण के विद्युत बलों के रूप में समझा जाता है जो कणों को एक दूसरे के पास रखते हैं। में हर रासायनिक बंधन संरचनात्मक सूत्रलगता है संयोजकता विशेषता,उदाहरण के लिए:
एच - एच (दो हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच बंधन);
एच 3 एन - एच + (अमोनिया अणु के नाइट्रोजन परमाणु और हाइड्रोजन केशन के बीच का बंधन);
(के +) - (आई -) (पोटेशियम केशन और आयोडाइड आयन के बीच का बंधन)।
एक रासायनिक बंधन इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी () द्वारा बनता है, जो कि जटिल कणों (अणुओं, जटिल आयनों) के इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों में आमतौर पर एक वैलेंस लाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, उदाहरण के लिए, परमाणुओं के अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े के विपरीत:
रासायनिक बंधन कहलाता है सहसंयोजक,यदि यह दोनों परमाणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के समाजीकरण से बनता है।
F2 अणु में, दोनों फ्लोरीन परमाणुओं में समान विद्युत ऋणात्मकता होती है, इसलिए उनके लिए एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी का अधिकार समान होता है। इस तरह के रासायनिक बंधन को गैर-ध्रुवीय कहा जाता है, क्योंकि प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु इलेक्ट्रॉन घनत्वमें वही है इलेक्ट्रॉनिक सूत्रअणुओं को उनके बीच समान रूप से विभाजित किया जा सकता है:
हाइड्रोजन क्लोराइड एचसीएल अणु में, रासायनिक बंधन पहले से ही है ध्रुवीय,चूंकि क्लोरीन परमाणु (उच्च विद्युत ऋणात्मकता वाला तत्व) पर इलेक्ट्रॉन घनत्व हाइड्रोजन परमाणु की तुलना में बहुत अधिक है:
एक सहसंयोजक बंधन, उदाहरण के लिए एच - एच, दो तटस्थ परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के बंटवारे से बन सकता है:
एच + एच> एच - एच
इस बंधन गठन तंत्र को कहा जाता है लेन देनया समकक्ष।
एक अन्य क्रियाविधि के अनुसार, समान सहसंयोजक H-H आबंध तब उत्पन्न होता है जब हाइड्राइड आयन H का इलेक्ट्रॉन युग्म हाइड्रोजन धनायन H+ द्वारा साझा किया जाता है:
एच ++ (: एच) -> एच - एच
इस स्थिति में, H + धनायन कहलाता है स्वीकर्ता,एक आयन एच - दाताइलेक्ट्रॉनिक जोड़ी। इस मामले में एक सहसंयोजक बंधन के गठन की क्रियाविधि होगी दाता-स्वीकर्ता,या समन्वय।
सिंगल बॉन्ड (H - H, F - F, H - CI, H - N) कहलाते हैं एक संबंध,वे अणुओं के ज्यामितीय आकार को परिभाषित करते हैं।
डबल और ट्रिपल बॉन्ड () में एक होता है? -घटक और एक या दो? -घटक; -घटक, जो मुख्य और सशर्त रूप से पहले बनता है, हमेशा से मजबूत होता है? -घटक।
रासायनिक बंधन की भौतिक (वास्तव में मापने योग्य) विशेषताएं इसकी ऊर्जा, लंबाई और ध्रुवीयता हैं।
रासायनिक बंधन ऊर्जा (इ sv) वह ऊष्मा है जो इस संबंध के निर्माण के दौरान निकलती है और इसके टूटने पर खर्च होती है। समान परमाणुओं के लिए, एक ही बंधन हमेशा होता है कमज़ोरएकाधिक (डबल, ट्रिपल) की तुलना में।
रासायनिक बंधन लंबाई (मैं cv) - अंतर-परमाणु दूरी। समान परमाणुओं के लिए, एक ही बंधन हमेशा होता है लंबे समय तकएक बहु की तुलना में।
विचारों में भिन्नतासंचार मापा जाता है विद्युत द्विध्रुवीय क्षण p- द्विध्रुव की लंबाई (यानी, बंधन की लंबाई) द्वारा वास्तविक विद्युत आवेश (किसी दिए गए बंधन के परमाणुओं पर) का गुणनफल। द्विध्रुवीय क्षण जितना अधिक होगा, बंधन की ध्रुवता उतनी ही अधिक होगी। एक सहसंयोजक बंधन में परमाणुओं पर वास्तविक विद्युत आवेश हमेशा तत्वों के ऑक्सीकरण अवस्था से कम होते हैं, लेकिन संकेत में मेल खाते हैं; उदाहरण के लिए, H + I -Cl -I बांड के लिए, वास्तविक शुल्क H +0 "17 -Cl -0" 17 (द्विध्रुवीय कण, या द्विध्रुवीय) के बराबर हैं।
अणुओं की ध्रुवीयताउनकी संरचना और ज्यामितीय आकार से निर्धारित होता है।
गैर-ध्रुवीय (पी = ओ) होगा:
ए) अणु सरलपदार्थ, क्योंकि उनमें केवल गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन होते हैं;
बी) बहुपरमाणुकअणुओं जटिलपदार्थ, यदि उनके ज्यामितीय आकार सममित।
उदाहरण के लिए, सीओ 2, बीएफ 3 और सीएच 4 अणुओं में बराबर (लंबाई में) बॉन्ड वैक्टर की निम्नलिखित दिशाएं होती हैं:
जब बंधन वैक्टर जोड़े जाते हैं, तो उनका योग हमेशा गायब हो जाता है, और अणु समग्र रूप से गैर-ध्रुवीय होते हैं, हालांकि उनमें ध्रुवीय बंधन होते हैं।
ध्रुवीय (पी> ओ) होगा:
ए) दो परमाणुओंवालाअणुओं जटिलपदार्थ, क्योंकि उनमें केवल ध्रुवीय बंधन होते हैं;
बी) बहुपरमाणुकअणुओं जटिलपदार्थ, यदि उनकी संरचना असममित,अर्थात्, उनका ज्यामितीय आकार या तो अधूरा या विकृत होता है, जो कुल विद्युत द्विध्रुव की उपस्थिति की ओर जाता है, उदाहरण के लिए, NH 3, H 2 O, HNO 3 और HCN अणुओं में।
जटिल आयन, उदाहरण के लिए NH 4 +, SO 4 2- और NO 3 -, सिद्धांत रूप में द्विध्रुव नहीं हो सकते, वे केवल एक (धनात्मक या ऋणात्मक) आवेश वहन करते हैं।
आयोनिक बंधउद्धरणों और आयनों के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण से उत्पन्न होता है, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी का लगभग कोई समाजीकरण नहीं होता है, उदाहरण के लिए, K + और I - के बीच। पोटेशियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन घनत्व की कमी होती है, आयोडीन परमाणु में अधिकता होती है। यह संबंध माना जाता है परमएक सहसंयोजक बंधन का मामला, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी व्यावहारिक रूप से आयनों के कब्जे में है। यह संबंध विशिष्ट धातुओं और अधातुओं (CsF, NaBr, CaO, K 2 S, Li 3 N) और लवण वर्ग के पदार्थों (NaNO 3, K 2 SO 4, CaCO 3) के यौगिकों के लिए सबसे विशिष्ट है। कमरे की परिस्थितियों में ये सभी यौगिक क्रिस्टलीय पदार्थ होते हैं, जो एक सामान्य नाम से एकजुट होते हैं आयनिक क्रिस्टल(धनायनों और आयनों से निर्मित क्रिस्टल)।
एक अन्य प्रकार के संचार को जाना जाता है, जिसे कहा जाता है धातु बंधन,जिसमें वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को धातु के परमाणुओं द्वारा इतनी शिथिल रूप से धारण किया जाता है कि वे वास्तव में विशिष्ट परमाणुओं से संबंधित नहीं होते हैं।
धातु के परमाणु, बाहरी इलेक्ट्रॉनों से स्पष्ट रूप से जुड़े बिना, सकारात्मक आयन बन जाते हैं। वे बनाते हैं धातु क्रिस्टल जाली।साझा संयोजकता इलेक्ट्रॉनों का समुच्चय ( इलेक्ट्रॉनिक गैस)सकारात्मक धातु आयनों को एक साथ और विशिष्ट जाली स्थलों पर रखता है।
आयनिक और धात्विक क्रिस्टल के अलावा, भी होते हैं परमाणुतथा मोलेकुलरक्रिस्टलीय पदार्थ, जाली स्थलों में जिनमें क्रमशः परमाणु या अणु होते हैं। उदाहरण: हीरा और ग्रेफाइट - एक परमाणु जाली के साथ क्रिस्टल, आयोडीन I 2 और कार्बन डाइऑक्साइड CO 2 (सूखी बर्फ) - एक आणविक जाली वाले क्रिस्टल।
रासायनिक बंधन न केवल पदार्थों के अणुओं के अंदर मौजूद होते हैं, बल्कि अणुओं के बीच भी बन सकते हैं, उदाहरण के लिए, तरल एचएफ, पानी एच 2 ओ और एच 2 ओ + एनएच 3 का मिश्रण:
हाइड्रोजन बंधसबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों - एफ, ओ, एन के परमाणुओं वाले ध्रुवीय अणुओं के इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण की ताकतों के कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन बांड एचएफ, एच 2 ओ और एनएच 3 में मौजूद हैं, लेकिन वे एचसीएल, एच में नहीं हैं। 2 एस और पीएच 3.
हाइड्रोजन बांड अस्थिर होते हैं और आसानी से टूट जाते हैं, उदाहरण के लिए, जब बर्फ पिघलती है और पानी उबलता है। हालांकि, इन बंधनों को तोड़ने के लिए कुछ अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इसलिए गलनांक (तालिका 5) और हाइड्रोजन बांड वाले पदार्थों के क्वथनांक
(उदाहरण के लिए, एचएफ और एच 2 ओ) समान पदार्थों की तुलना में काफी अधिक हैं, लेकिन हाइड्रोजन बांड के बिना (उदाहरण के लिए, क्रमशः एचसीएल और एच 2 एस)।
कई कार्बनिक यौगिक हाइड्रोजन बांड भी बनाते हैं; जैविक प्रक्रियाओं में हाइड्रोजन बॉन्डिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
भाग ए के लिए असाइनमेंट के उदाहरण1. केवल सहसंयोजक बंध वाले पदार्थ हैं
1) SiH 4, Cl 2 O, CaBr 2
2) एनएफ 3, एनएच 4 सीएल, पी 2 ओ 5
3) सीएच 4, एचएनओ 3, ना (सीएच 3 ओ)
4) सीसीएल 2 ओ, आई 2, एन 2 ओ
2–4. सहसंयोजक बंधन
2.एकल
3.डबल
4.ट्रिपल
पदार्थ में मौजूद
5. अणुओं में अनेक बंध होते हैं
6. मूलक कहलाने वाले कण हैं
7. आयनों के सेट में दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा एक बंधन बनता है
1) SO 4 2-, NH 4 +
2) एच 3 ओ +, एनएच 4 +
3) पीओ 4 3-, नंबर 3 -
4) पीएच 4+, एसओ 3 2-
8. सबसे टिकाऊतथा कमबंधन - एक अणु में
9. केवल आयनिक बंध वाले पदार्थ - समुच्चय में
2) NH 4 Cl, SiCl 4
10–13. पदार्थ की क्रिस्टल जाली
13. वा (ओएच) 2
१) धातु
यूएसई कोडिफायर के विषय: सहसंयोजक रासायनिक बंधन, इसकी किस्में और गठन के तंत्र। सहसंयोजक बंधन विशेषताएं (ध्रुवीयता और बंधन ऊर्जा)। आयोनिक बंध। धात्विक बंधन। हाइड्रोजन बंध
इंट्रामोल्युलर रासायनिक बंधन
सबसे पहले, अणुओं के भीतर कणों के बीच उत्पन्न होने वाले बंधनों पर विचार करें। ऐसे कनेक्शन कहलाते हैं इंट्रामोलीक्युलर.
रसायनिक बंध रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रकृति होती है और यह किसके कारण बनता है बाहरी (वैलेंस) इलेक्ट्रॉनों की बातचीत, कम या ज्यादा डिग्री में धनात्मक आवेशित नाभिक द्वारा धारण किया जाता हैबंधे हुए परमाणु।
यहाँ प्रमुख अवधारणा है विद्युत नकारात्मकता. यह वह है जो परमाणुओं और इस बंधन के गुणों के बीच रासायनिक बंधन के प्रकार को निर्धारित करती है।
एक परमाणु की आकर्षित करने की क्षमता है (पकड़) बाहरी(वैलेंस) इलेक्ट्रॉनों... इलेक्ट्रोनगेटिविटी बाहरी इलेक्ट्रॉनों के नाभिक के प्रति आकर्षण की डिग्री से निर्धारित होती है और मुख्य रूप से परमाणु की त्रिज्या और नाभिक के आवेश पर निर्भर करती है।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना मुश्किल है। एल. पॉलिंग ने आपेक्षिक वैद्युतीयऋणात्मकता (डायटोमिक अणुओं की बंध ऊर्जा के आधार पर) की एक तालिका तैयार की। सबसे विद्युत ऋणात्मक तत्व है एक अधातु तत्त्वअर्थ के साथ 4 .
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विभिन्न स्रोतों में आप वैद्युतीयऋणात्मकता के मूल्यों के विभिन्न पैमानों और तालिकाओं को पा सकते हैं। इससे डरना नहीं चाहिए, क्योंकि यह एक रासायनिक बंधन के निर्माण में भूमिका निभाता है परमाणु, और यह लगभग किसी भी प्रणाली में समान है।
यदि रासायनिक बंधन A: B में से एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है, तो इलेक्ट्रॉन युग्म उसकी ओर विस्थापित हो जाता है। अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी का अंतरपरमाणु, जितना अधिक इलेक्ट्रॉन युग्म विस्थापित होता है।
यदि परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता का मान बराबर या लगभग बराबर है: ईओ (ए) ईओ (बी), तो कुल इलेक्ट्रॉन जोड़ी किसी भी परमाणु में स्थानांतरित नहीं होती है: ए: बी... इस कनेक्शन को कहा जाता है सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय।
यदि परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी भिन्न होती है, लेकिन ज्यादा नहीं (इलेक्ट्रोनेगेटिविटी में अंतर लगभग 0.4 से 2 है: 0,4<ΔЭО<2 ), फिर इलेक्ट्रॉन जोड़ी को परमाणुओं में से एक में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस कनेक्शन को कहा जाता है सहसंयोजक ध्रुवीय .
यदि परस्पर क्रिया करने वाले परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी काफी भिन्न होती है (इलेक्ट्रोनेगेटिविटी में अंतर 2 से अधिक है: ईओ> 2), तब इलेक्ट्रॉनों में से एक लगभग पूरी तरह से दूसरे परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, गठन के साथ आयनों... इस कनेक्शन को कहा जाता है ईओण का.
रासायनिक बंध के प्रमुख प्रकार हैं - सहसंयोजक, ईओण कातथा धातुसंचार। आइए उन पर अधिक विस्तार से विचार करें।
सहसंयोजक रासायनिक बंधन
सहसंयोजक बंधन – यह एक रासायनिक बंधन है द्वारा गठित एक आम इलेक्ट्रॉन जोड़ी का गठन ए: बी ... इसके अलावा, दो परमाणु ओवरलैपपरमाणु कक्षक। इलेक्ट्रोनगेटिविटी में एक छोटे से अंतर के साथ परमाणुओं की बातचीत से एक सहसंयोजक बंधन बनता है (एक नियम के रूप में, दो अधातुओं के बीच) या एक तत्व के परमाणु।
सहसंयोजक बंधों के मूल गुण
- केंद्र,
- संतृप्ति,
- polarity,
- polarizability.
ये बंधन गुण पदार्थों के रासायनिक और भौतिक गुणों को प्रभावित करते हैं।
संचार की दिशा रासायनिक संरचना और पदार्थों के रूप की विशेषता है। दो बंधों के बीच के कोणों को बंध कोण कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एक पानी के अणु में H-O-H बॉन्ड कोण 104.45 о है, इसलिए पानी का अणु ध्रुवीय है, और मीथेन अणु में H-C-H बॉन्ड कोण 108 о 28 है।
संतृप्ति परमाणुओं की सीमित संख्या में सहसंयोजक रासायनिक बंध बनाने की क्षमता है। एक परमाणु जितने बंधों का निर्माण कर सकता है, उसे कहते हैं।
विचारों में भिन्नताअलग-अलग इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले दो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व के असमान वितरण से बंधन उत्पन्न होता है। सहसंयोजक बंधन ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय में विभाजित हैं।
polarizability कनेक्शन हैं बाहरी विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में बंधन इलेक्ट्रॉनों को विस्थापित करने की क्षमता(विशेष रूप से, दूसरे कण का विद्युत क्षेत्र)। ध्रुवीकरण इलेक्ट्रॉन गतिशीलता पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रॉन नाभिक से जितना दूर होता है, वह उतना ही अधिक गतिशील होता है, और, तदनुसार, अणु अधिक ध्रुवीकरण योग्य होता है।
सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय रासायनिक बंधन
सहसंयोजक बंध 2 प्रकार के होते हैं - ध्रुवीयतथा गैर-ध्रुवीय .
उदाहरण . हाइड्रोजन अणु H2 की संरचना पर विचार करें। बाहरी ऊर्जा स्तर पर प्रत्येक हाइड्रोजन परमाणु में 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। परमाणु को प्रदर्शित करने के लिए, हम लुईस संरचना का उपयोग करते हैं - यह परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर की संरचना का एक आरेख है, जब इलेक्ट्रॉनों को डॉट्स द्वारा दर्शाया जाता है। दूसरी अवधि के तत्वों के साथ काम करते समय लुईस बिंदु संरचना मॉडल सहायक होते हैं।
एच। +. एच = एच: एच
इस प्रकार, हाइड्रोजन अणु में एक उभयनिष्ठ इलेक्ट्रॉन युग्म और एक रासायनिक बंध H-H होता है। यह इलेक्ट्रॉन युग्म किसी भी हाइड्रोजन परमाणु में स्थानांतरित नहीं होता है, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता समान होती है। इस कनेक्शन को कहा जाता है सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय .
सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय (सममित) बंधन समान वैद्युतीयऋणात्मकता (एक नियम के रूप में, समान गैर-धातु) के साथ परमाणुओं द्वारा गठित एक सहसंयोजक बंधन है और इसलिए, परमाणुओं के नाभिक के बीच इलेक्ट्रॉन घनत्व के एक समान वितरण के साथ।
अध्रुवीय बंधों का द्विध्रुव आघूर्ण 0 होता है।
के उदाहरण: एच 2 (एच-एच), ओ 2 (ओ = ओ), एस 8।
सहसंयोजक ध्रुवीय रासायनिक बंधन
सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन एक सहसंयोजक बंधन है जो के बीच होता है विभिन्न वैद्युतीयऋणात्मकता वाले परमाणु (आमतौर पर, विभिन्न अधातु) और इसकी विशेषता है विस्थापनएक अधिक विद्युतीय परमाणु (ध्रुवीकरण) के लिए एक सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी।
इलेक्ट्रॉन घनत्व एक अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है - इसलिए, उस पर एक आंशिक ऋणात्मक आवेश (δ-) उत्पन्न होता है, और एक कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु पर एक आंशिक धनात्मक आवेश (δ +, डेल्टा +) उत्पन्न होता है।
परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में जितना अधिक अंतर होता है, उतना ही अधिक polarityकनेक्शन और भी बहुत कुछ द्विध्रुव आघूर्ण ... अतिरिक्त आकर्षक बल पड़ोसी अणुओं और विपरीत चिन्ह के आवेशों के बीच कार्य करते हैं, जो बढ़ता है ताकतसंचार।
एक बंधन की ध्रुवीयता यौगिकों के भौतिक और रासायनिक गुणों को प्रभावित करती है। प्रतिक्रिया तंत्र और यहां तक कि पड़ोसी बंधनों की प्रतिक्रियाशीलता बंधन की ध्रुवीयता पर निर्भर करती है। कनेक्शन की ध्रुवीयता अक्सर द्वारा निर्धारित की जाती है अणु ध्रुवताऔर इस प्रकार क्वथनांक और गलनांक, ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशीलता जैसे भौतिक गुणों को सीधे प्रभावित करता है।
उदाहरण: एचसीएल, सीओ 2, एनएच 3।
सहसंयोजक बंधन गठन के तंत्र
एक सहसंयोजक रासायनिक बंधन 2 तंत्रों के माध्यम से हो सकता है:
1. विनिमय तंत्र एक सहसंयोजक रासायनिक बंधन का निर्माण तब होता है जब प्रत्येक कण एक सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े के निर्माण के लिए एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है:
ए . + . बी = ए: बी
2. सहसंयोजक बंधन गठन एक तंत्र है जिसमें कणों में से एक अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रदान करता है, और दूसरा कण इस इलेक्ट्रॉन जोड़ी के लिए एक खाली कक्षीय प्रदान करता है:
ए: + बी = ए: बी
इस मामले में, परमाणुओं में से एक एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म प्रदान करता है ( दाता), और एक अन्य परमाणु इस जोड़ी के लिए एक खाली कक्षीय कक्ष प्रदान करता है ( हुंडी सकारनेवाला) बंध निर्माण के परिणामस्वरूप, दोनों इलेक्ट्रॉन ऊर्जा कम हो जाती है, अर्थात। यह परमाणुओं के लिए फायदेमंद है।
दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा गठित एक सहसंयोजक बंधन अलग नहीं हैविनिमय तंत्र द्वारा गठित अन्य सहसंयोजक बंधों के गुणों में। दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा एक सहसंयोजक बंधन का गठन बाहरी ऊर्जा स्तर (इलेक्ट्रॉन दाताओं) पर बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणुओं के लिए विशिष्ट है, या इसके विपरीत, बहुत कम संख्या में इलेक्ट्रॉनों (इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता) के साथ। परमाणुओं की संयोजकता क्षमताओं पर संबंधित अनुभाग में अधिक विस्तार से विचार किया गया है।
दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा एक सहसंयोजक बंधन बनता है:
- एक अणु में कार्बन मोनोऑक्साइड CO(अणु में बंधन ट्रिपल है, 2 बांड विनिमय तंत्र द्वारा बनते हैं, एक दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा): C≡O;
- वी अमोनियम आयन NH4+, आयनों में कार्बनिक अमाइन, उदाहरण के लिए, मिथाइलमोनियम आयन सीएच 3 -एनएच 2 + में;
- वी जटिल यौगिक, केंद्रीय परमाणु और लिगैंड समूहों के बीच एक रासायनिक बंधन, उदाहरण के लिए, सोडियम टेट्राहाइड्रॉक्सोएल्यूमिनेट Na में एल्यूमीनियम और हाइड्रॉक्साइड आयनों के बीच का बंधन;
- वी नाइट्रिक एसिड और उसके लवण- नाइट्रेट्स: HNO 3, NaNO 3, कुछ अन्य नाइट्रोजन यौगिकों में;
- एक अणु में ओजोनओ 3.
सहसंयोजक बंधन की मुख्य विशेषताएं
एक सहसंयोजक बंधन आमतौर पर अधातु परमाणुओं के बीच बनता है। सहसंयोजक बंधन की मुख्य विशेषताएं हैं लंबाई, ऊर्जा, बहुलता और दिशा।
रासायनिक बंधन की बहुलता
रासायनिक बंधन की बहुलता - यह है एक यौगिक में दो परमाणुओं के बीच सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या... बंधन की बहुलता को अणु बनाने वाले परमाणुओं के मूल्य से आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।
उदाहरण के लिए , हाइड्रोजन अणु एच 2 में, बांड बहुलता 1 है, क्योंकि प्रत्येक हाइड्रोजन में बाह्य ऊर्जा स्तर पर केवल 1 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए, एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म बनता है।
ऑक्सीजन अणु O 2 में, बंध बहुलता 2 है, क्योंकि बाह्य ऊर्जा स्तर पर प्रत्येक परमाणु में 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं: O = O।
नाइट्रोजन अणु N 2 में, बंध बहुलता 3 है, क्योंकि प्रत्येक परमाणु के बीच बाहरी ऊर्जा स्तर पर 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, और परमाणु 3 सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े N≡N बनाते हैं।
सहसंयोजक बंधन लंबाई
रासायनिक बंधन लंबाई
बंधन बनाने वाले परमाणुओं के नाभिक के केंद्रों के बीच की दूरी है। यह प्रयोगात्मक भौतिक विधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है। बॉन्ड की लंबाई का अनुमान लगभग एडिटिविटी नियम के अनुसार लगाया जा सकता है, जिसके अनुसार AB अणु में बॉन्ड की लंबाई A2 और B2 अणुओं में बॉन्ड की लंबाई के आधे योग के बराबर होती है: 
रासायनिक बंधन की लंबाई का मोटे तौर पर अनुमान लगाया जा सकता है परमाणुओं की त्रिज्या के साथएक बंधन बनाना, या संचार की आवृत्ति सेयदि परमाणुओं की त्रिज्याएँ बहुत भिन्न नहीं हैं।
एक बंधन बनाने वाले परमाणुओं की त्रिज्या में वृद्धि के साथ, बंधन की लंबाई बढ़ जाएगी।
उदाहरण के लिए
परमाणुओं के बीच बंधन की बहुलता में वृद्धि के साथ (जिसकी परमाणु त्रिज्या भिन्न नहीं होती है, या नगण्य रूप से भिन्न होती है), बंधन की लंबाई कम हो जाएगी।
उदाहरण के लिए ... श्रृंखला में: सी - सी, सी = सी, सी≡सी, बांड की लंबाई घट जाती है।
संचार ऊर्जा
बंधन ऊर्जा एक रासायनिक बंधन की ताकत का एक उपाय है। संचार ऊर्जा एक बंधन को तोड़ने और एक दूसरे से असीम रूप से बड़ी दूरी पर इस बंधन को बनाने वाले परमाणुओं को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है।
एक सहसंयोजक बंधन है बहुत टिकाऊ।इसकी ऊर्जा कई दसियों से लेकर कई सौ kJ / mol तक होती है। बंधन ऊर्जा जितनी अधिक होगी, बंधन शक्ति उतनी ही अधिक होगी, और इसके विपरीत।
एक रासायनिक बंधन की ताकत बंधन की लंबाई, बंधन ध्रुवीयता और बंधन बहुलता पर निर्भर करती है। रासायनिक बंधन जितना लंबा होगा, उसे तोड़ना उतना ही आसान होगा, और बंधन ऊर्जा जितनी कम होगी, उसकी ताकत उतनी ही कम होगी। रासायनिक बंधन जितना छोटा होगा, वह उतना ही मजबूत होगा और बंधन ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी।
उदाहरण के लिए, यौगिकों की श्रृंखला में एचएफ, एचसीएल, एचबीआर, बाएं से दाएं, रासायनिक बंधन की ताकत कम हो जाती हैजबसे कनेक्शन की लंबाई बढ़ जाती है।
आयनिक रासायनिक बंधन
आयोनिक बंध एक रासायनिक बंधन पर आधारित है आयनों का स्थिरवैद्युत आकर्षण.
जोनाहपरमाणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने या छोड़ने की प्रक्रिया में बनते हैं। उदाहरण के लिए, सभी धातुओं के परमाणु बाहरी ऊर्जा स्तर के इलेक्ट्रॉनों को कमजोर रूप से बनाए रखते हैं। इसलिए, धातु परमाणुओं की विशेषता है दृढ गुण- इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता।
उदाहरण. सोडियम परमाणु में तीसरे ऊर्जा स्तर पर 1 इलेक्ट्रॉन होता है। इसे आसानी से त्यागने पर, सोडियम परमाणु अधिक स्थिर Na + आयन बनाता है, जिसमें नोबल नियॉन गैस Ne का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है। सोडियम आयन में 11 प्रोटॉन और केवल 10 इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए आयन का कुल आवेश -10 + 11 = +1 होता है:
+11ना) 2) 8) 1 - 1e = +11 ना +) 2 ) 8
उदाहरण. बाहरी ऊर्जा स्तर पर क्लोरीन परमाणु में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक स्थिर अक्रिय आर्गन परमाणु Ar का विन्यास प्राप्त करने के लिए, क्लोरीन को 1 इलेक्ट्रॉन संलग्न करने की आवश्यकता होती है। एक इलेक्ट्रॉन के जुड़ाव के बाद, इलेक्ट्रॉनों से मिलकर एक स्थिर क्लोरीन आयन बनता है। आयन का कुल आवेश -1 है:
+17NS) 2) 8) 7 + 1e = +17 NS — ) 2 ) 8 ) 8
ध्यान दें:
- आयनों के गुण परमाणुओं के गुणों से भिन्न होते हैं!
- स्थिर आयन न केवल बना सकते हैं परमाणुओं, लेकिन परमाणुओं के समूह... उदाहरण के लिए: अमोनियम आयन NH 4 +, सल्फेट आयन SO 4 2-, आदि। ऐसे आयनों द्वारा निर्मित रासायनिक बंधों को भी आयनिक माना जाता है;
- आयनिक बंधन, एक नियम के रूप में, एक दूसरे के साथ बनता है धातुओंतथा गैर धातु(गैर धातुओं के समूह);
गठित आयन विद्युत आकर्षण के कारण आकर्षित होते हैं: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-।
आइए संक्षेप करें सहसंयोजक और आयनिक बंधन प्रकारों के बीच भेद:
धात्विक रासायनिक बंधन
धात्विक बंधन एक कनेक्शन है जो अपेक्षाकृत बनता है मुक्त इलेक्ट्रॉनके बीच धातु आयनक्रिस्टल जाली का निर्माण।
बाहरी ऊर्जा स्तर पर धातु परमाणु आमतौर पर स्थित होते हैं एक से तीन इलेक्ट्रॉन... धातु परमाणुओं की त्रिज्या, एक नियम के रूप में, बड़ी होती है - इसलिए, धातु परमाणु, गैर-धातुओं के विपरीत, बाहरी इलेक्ट्रॉनों को काफी आसानी से दान करते हैं, अर्थात। मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं
इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन
अलग-अलग, किसी पदार्थ में अलग-अलग अणुओं के बीच उत्पन्न होने वाली बातचीत पर विचार करना उचित है - इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन ... इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन तटस्थ परमाणुओं के बीच एक प्रकार की बातचीत है जिसमें नए सहसंयोजक बंधन प्रकट नहीं होते हैं। अणुओं के बीच परस्पर क्रिया की ताकतों की खोज वैन डेर वाल्स ने 1869 में की थी और उनके नाम पर रखा गया था वैन डार वाल्स फोर्सेज... वैन डेर वाल्स बलों को विभाजित किया गया है अभिविन्यास, प्रवेश तथा फैलानेवाला ... इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन की ऊर्जा एक रासायनिक बंधन की ऊर्जा से बहुत कम है।
आकर्षण के उन्मुखीकरण बल ध्रुवीय अणुओं के बीच होता है (द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया)। ये बल ध्रुवीय अणुओं के बीच उत्पन्न होते हैं। प्रेरण बातचीत एक ध्रुवीय अणु और एक गैर-ध्रुवीय के बीच की बातचीत है। एक गैर-ध्रुवीय अणु एक ध्रुवीय की क्रिया के कारण ध्रुवीकृत होता है, जो अतिरिक्त इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण उत्पन्न करता है।
एक विशेष प्रकार की अंतर-आणविक बातचीत हाइड्रोजन बांड है। - ये इंटरमॉलिक्युलर (या इंट्रामोल्युलर) रासायनिक बंधन हैं जो अणुओं के बीच उत्पन्न होते हैं जिनमें दृढ़ता से ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन होते हैं - एच-एफ, एच-ओ या एच-एन... यदि किसी अणु में ऐसे बंधन हों, तो अणुओं के बीच होगा गुरुत्वाकर्षण के अतिरिक्त बल .
गठन तंत्र हाइड्रोजन बॉन्डिंग आंशिक रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक और आंशिक रूप से दाता-स्वीकर्ता है। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन जोड़ी का दाता एक जोरदार विद्युतीय तत्व (एफ, ओ, एन) का परमाणु है, और स्वीकर्ता इन परमाणुओं से जुड़ा हाइड्रोजन परमाणु है। हाइड्रोजन बांड की विशेषता है केंद्र अंतरिक्ष में और संतृप्ति
हाइड्रोजन बांड को डॉट्स द्वारा निरूपित किया जा सकता है: ··· O. हाइड्रोजन के साथ संयुक्त परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता जितनी अधिक होगी, और उसका आकार जितना छोटा होगा, हाइड्रोजन बंधन उतना ही मजबूत होगा। यह मुख्य रूप से यौगिकों की विशेषता है हाइड्रोजन के साथ फ्लोरीन और करने के लिए भी हाइड्रोजन के साथ ऑक्सीजन , कम हाइड्रोजन के साथ नाइट्रोजन .
निम्नलिखित पदार्थों के बीच हाइड्रोजन बंध उत्पन्न होते हैं:
— हाइड्रोजन फ्लोराइड एचएफ(गैस, पानी में हाइड्रोजन फ्लोराइड का घोल - हाइड्रोफ्लोरिक एसिड), पानीएच 2 ओ (भाप, बर्फ, तरल पानी):
— अमोनिया और कार्बनिक अमाइन का समाधान- अमोनिया और पानी के अणुओं के बीच;
— कार्बनिक यौगिक जिनमें ओ-एच या एनएच बांड: अल्कोहल, कार्बोक्जिलिक एसिड, एमाइन, अमीनो एसिड, फिनोल, एनिलिन और इसके डेरिवेटिव, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट के समाधान - मोनोसेकेराइड और डिसैकराइड।
हाइड्रोजन बांड पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों को प्रभावित करता है। इस प्रकार, अणुओं के बीच अतिरिक्त आकर्षण पदार्थों को उबालना मुश्किल बना देता है। हाइड्रोजन बांड वाले पदार्थों के लिए, क्वथनांक में असामान्य वृद्धि देखी जाती है।
उदाहरण के लिए , एक नियम के रूप में, आणविक भार में वृद्धि के साथ, पदार्थों के क्वथनांक में वृद्धि देखी जाती है। हालांकि, कई पदार्थों में एच 2 ओ-एच 2 एस-एच 2 से-एच 2 टीहम क्वथनांक में एक रैखिक परिवर्तन नहीं देखते हैं।
अर्थात्, अत क्वथनांक असामान्य रूप से उच्च - कम से कम -61 o C, जैसा कि सीधी रेखा हमें दिखाती है, लेकिन बहुत अधिक, +100 o C. इस विसंगति को पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड की उपस्थिति से समझाया गया है। इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में (0-20 डिग्री सेल्सियस), पानी है तरलचरण राज्य द्वारा।