ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणु। वैद्युतीयऋणात्मकता। सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं की ध्रुवीयता और आयनों की एनएच3 अणु की ध्रुवीयता

एक अणु ध्रुवीय होता है यदि ऋणात्मक आवेश का केंद्र धनात्मक आवेश के केंद्र से मेल नहीं खाता है। ऐसा अणु एक द्विध्रुव है: समान परिमाण के दो आवेश और चिह्न के विपरीत अंतरिक्ष में अलग हो जाते हैं।

एक द्विध्रुव को आमतौर पर प्रतीक द्वारा निरूपित किया जाता है जहां तीर द्विध्रुव के धनात्मक सिरे से ऋणात्मक की ओर इंगित करता है। एक अणु में एक द्विध्रुवीय क्षण होता है, जो चार्ज केंद्रों के बीच की दूरी से गुणा किए गए चार्ज के परिमाण के बराबर होता है:

अणुओं के द्विध्रुवीय क्षणों को मापा जा सकता है; कुछ पाए गए मान तालिका में दिए गए हैं। 1.2। द्विध्रुवीय क्षणों के मान विभिन्न अणुओं के सापेक्ष ध्रुवीयता के माप के रूप में कार्य करते हैं।

तालिका 1.2 (स्कैन देखें) द्विध्रुव आघूर्ण

इसमें कोई संदेह नहीं है कि अणु ध्रुवीय होते हैं, यदि केवल उनमें बंध ध्रुवीय हों। हम बॉन्ड पोलरिटी पर विचार करेंगे क्योंकि अणु की पोलरिटी को अलग-अलग बॉन्ड की पोलरिटी के योग के रूप में माना जा सकता है।

अणु जैसे कि एक द्विध्रुवीय क्षण शून्य के बराबर होता है, अर्थात वे गैर-ध्रुवीय होते हैं। किसी भी अणु में दो समान परमाणुओं में, निश्चित रूप से, समान वैद्युतीयऋणात्मकता और समान रूप से स्वयं के इलेक्ट्रॉन होते हैं; आवेश शून्य है और इसलिए द्विध्रुव आघूर्ण भी शून्य है।

प्रकार के अणु में एक बड़ा द्विध्रुवीय क्षण होता है, हालांकि हाइड्रोजन फ्लोराइड अणु छोटा होता है, इलेक्ट्रोनगेटिव फ्लोरीन दृढ़ता से इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है; हालाँकि दूरी कम है, आवेश बड़ा है, और इसलिए द्विध्रुवीय क्षण भी बड़ा है।

मीथेन और कार्बन टेट्राक्लोराइड का द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होता है। व्यक्तिगत बंधन, कम से कम कार्बन टेट्राक्लोराइड में, ध्रुवीय होते हैं: हालांकि, टेट्राहेड्रल व्यवस्था की समरूपता के कारण, वे एक दूसरे को क्षतिपूर्ति करते हैं (चित्र 1.9)। मिथाइल क्लोराइड में, कार्बन-क्लोरीन बंधन की ध्रुवीयता की भरपाई नहीं की जाती है और मिथाइल क्लोराइड का द्विध्रुवीय क्षण होता है। इस प्रकार, अणुओं की ध्रुवीयता न केवल व्यक्तिगत बांडों की ध्रुवीयता पर निर्भर करती है, बल्कि उनकी दिशा पर भी निर्भर करती है, अर्थात। अणु के आकार पर।

अमोनिया का द्विध्रुव आघूर्ण है इसे चित्र में दर्शाई गई दिशा वाले अलग-अलग आबंधों के तीन आघूर्णों का कुल द्विध्रुव आघूर्ण (वेक्टर योग) माना जा सकता है।

चावल। 1.9। कुछ अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण। बांड और अणुओं की ध्रुवीयता।

इसी प्रकार हम जल के द्विध्रुव आघूर्ण को बराबर मान सकते हैं

नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड के लिए किस द्विध्रुव आघूर्ण की उम्मीद की जानी चाहिए, जिसमें अमोनिया की तरह एक पिरामिडनुमा संरचना होती है? फ्लोरीन सबसे अधिक विद्युतीय तत्व है, और यह निश्चित रूप से नाइट्रोजन से इलेक्ट्रॉनों को दृढ़ता से खींचता है; इसलिए, नाइट्रोजन-फ्लोरीन बांड दृढ़ता से ध्रुवीय होना चाहिए और उनका सदिश योग बड़ा होना चाहिए - अमोनिया की तुलना में बहुत अधिक ध्रुवीय-बॉन्ड के साथ।

प्रयोग क्या देता है? नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड का द्विध्रुव आघूर्ण केवल He होता है जो अमोनिया के द्विध्रुव आघूर्ण से बहुत कम होता है।

इस तथ्य की व्याख्या कैसे करें? उपरोक्त विचार में, इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी को ध्यान में नहीं रखा गया। बी (साथ ही इस जोड़ी में -ऑर्बिटल पर कब्जा है और द्विध्रुवीय क्षण में इसका योगदान नाइट्रोजन-फ्लोरीन बॉन्ड के कुल क्षण (चित्र। 1.10) की तुलना में विपरीत दिशा में होना चाहिए; विपरीत संकेत के ये क्षण, जाहिर है, लगभग एक ही मूल्य है, और इसके परिणामस्वरूप, एक छोटा द्विध्रुवीय क्षण होता है, जिसकी दिशा अज्ञात होती है। अमोनिया में, द्विध्रुवीय क्षण संभवतः मुख्य रूप से इस मुक्त इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा निर्धारित किया जाता है, और यह योग के योग से बढ़ जाता है बंधन क्षण। इसी प्रकार, इलेक्ट्रॉनों के अकेले जोड़े को पानी के द्विध्रुवीय क्षणों में और निश्चित रूप से, किसी अन्य अणु में योगदान देना चाहिए जिसमें वे मौजूद हैं।

द्विध्रुवीय क्षणों के मूल्यों के आधार पर अणुओं की संरचना के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्राप्त की जा सकती है। उदाहरण के लिए, कार्बन टेट्राक्लोराइड की कोई संरचना जो एक ध्रुवीय अणु में परिणत होती है, केवल द्विध्रुव आघूर्ण के परिमाण के आधार पर खारिज की जा सकती है।

चावल। 1.10। कुछ अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण। इलेक्ट्रॉनों के एकाकी युग्म का योगदान। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण द्विध्रुव आघूर्ण की दिशा बंध आघूर्णों के कुल सदिश की दिशा के विपरीत होती है।

इस प्रकार, द्विध्रुवीय पल कार्बन टेट्राक्लोराइड की टेट्राहेड्रल संरचना की पुष्टि करता है (हालांकि ऐसा नहीं होता है, क्योंकि अन्य संरचनाएं संभव हैं जो एक गैर-ध्रुवीय अणु भी देती हैं)।

कार्य 1.4। नीचे दी गई दो संभावित संरचनाओं में से किसमें शून्य द्विध्रुव आघूर्ण भी होना चाहिए? a) कार्बन वर्ग के केंद्र में स्थित है, जिसके कोनों पर क्लोरीन परमाणु हैं, b) कार्बन टेट्राहेड्रल पिरामिड के शीर्ष पर स्थित है, और क्लोरीन परमाणु आधार के कोनों पर हैं।

टास्क 1.5। हालांकि कार्बन-ऑक्सीजन और बोरॉन-फ्लोरीन बांड ध्रुवीय होने चाहिए, यौगिकों का द्विध्रुवीय क्षण शून्य होता है। प्रत्येक यौगिक के लिए परमाणुओं की व्यवस्था प्रस्तावित करें, जिससे शून्य द्विध्रुव आघूर्ण हो।

अधिकांश यौगिकों के लिए, द्विध्रुव आघूर्ण को कभी भी मापा नहीं गया है। इन यौगिकों की ध्रुवीयता का अनुमान उनकी संरचना से लगाया जा सकता है। बंधों की ध्रुवीयता परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता द्वारा निर्धारित की जाती है; यदि बांडों के बीच के कोण ज्ञात हैं, तो अणु की ध्रुवीयता निर्धारित की जा सकती है, साथ ही इलेक्ट्रॉनों के अयुग्मित युग्मों को भी ध्यान में रखा जा सकता है।

तत्वों के परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता।सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों में परिवर्तन। विचारों में भिन्नता रासायनिक बंध, अणुओं और आयनों की ध्रुवता।

वैद्युतीयऋणात्मकता (e.o.) एक परमाणु की इलेक्ट्रॉन युग्मों को अपनी ओर विस्थापित करने की क्षमता है।
मेरो ई.ओ. ऊर्जा अंकगणितीय रूप से आयनीकरण ऊर्जा I और इलेक्ट्रॉन समानता ऊर्जा E के योग के बराबर है
ई.ओ. = ½ (आई+ई)

सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता। (ओईओ)

फ्लोरीन, सबसे मजबूत ईओ तत्व के रूप में, 4.00 का मान निर्दिष्ट किया जाता है, जिसके सापेक्ष अन्य तत्वों पर विचार किया जाता है।

आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों में परिवर्तन।

अवधि के भीतर, जैसे-जैसे परमाणु आवेश बाएं से दाएं बढ़ता है, वैद्युतीयऋणात्मकता बढ़ती है।

कम से कममूल्य क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं में मनाया जाता है।

महानतम- हलोजन के लिए।

इलेक्ट्रोनगेटिविटी जितनी अधिक होगी, तत्वों के गैर-धातु गुण उतने ही मजबूत होंगे।

वैद्युतीयऋणात्मकता (χ) - मौलिक केमिकल संपत्तिपरमाणु, एक अणु में एक परमाणु की क्षमता की एक मात्रात्मक विशेषता है जो सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्मों को अपनी ओर विस्थापित करता है।

परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता की आधुनिक अवधारणा अमेरिकी रसायनज्ञ एल पॉलिंग द्वारा पेश की गई थी। एल। पॉलिंग ने इलेक्ट्रोनगेटिविटी की अवधारणा का इस्तेमाल इस तथ्य को समझाने के लिए किया कि एक विषमलैंगिक की ऊर्जा ए-बी कनेक्शन(ए, बी - किसी भी रासायनिक तत्वों के प्रतीक) आम तौर पर होमोआटोमिक बॉन्ड ए-ए और बी-बी के ज्यामितीय माध्य से अधिक होते हैं।

ई.ओ. का उच्चतम मूल्य। फ्लोरीन, और सबसे कम सीज़ियम है।

इलेक्ट्रोनगेटिविटी की सैद्धांतिक परिभाषा अमेरिकी भौतिक विज्ञानी आर मुल्लिकेन द्वारा प्रस्तावित की गई थी। इस स्पष्ट स्थिति के आधार पर कि अणु में एक परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक आवेश को अपनी ओर आकर्षित करने की क्षमता परमाणु की आयनीकरण ऊर्जा और इसकी इलेक्ट्रॉन बंधुता पर निर्भर करती है, आर. मुल्लिकेन ने औसत के रूप में परमाणु ए की वैद्युतीयऋणात्मकता की अवधारणा पेश की वैलेंस स्टेट्स के आयनीकरण के दौरान बाहरी इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा का मूल्य (उदाहरण के लिए, A− से A+ तक) और इस आधार पर एक परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी के लिए एक बहुत ही सरल संबंध प्रस्तावित किया:

जहाँ J1A और εA क्रमशः एक परमाणु की आयनन ऊर्जा और उसकी इलेक्ट्रॉन बंधुता हैं।
सख्ती से बोलते हुए, एक तत्व को स्थायी इलेक्ट्रोनगेटिविटी नहीं माना जा सकता है। एक परमाणु की वैद्युतीयऋणात्मकता कई कारकों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, परमाणु की वैलेंस स्थिति, औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था, समन्वय संख्या, लिगेंड की प्रकृति जो आणविक प्रणाली में परमाणु के वातावरण को बनाती है, और कुछ अन्य। हाल ही में, अधिक से अधिक बार, इलेक्ट्रोनगेटिविटी को चिह्नित करने के लिए, तथाकथित कक्षीय इलेक्ट्रोनगेटिविटी का उपयोग किया जाता है, जो एक बंधन के गठन में शामिल परमाणु कक्षीय के प्रकार पर निर्भर करता है, और इसकी इलेक्ट्रॉन आबादी पर, यानी परमाणु कक्षीय पर कब्जा है या नहीं। एक असाझा इलेक्ट्रॉन युग्म द्वारा, एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन द्वारा एकल रूप से आबाद, या रिक्त है। लेकिन, इलेक्ट्रोनगेटिविटी की व्याख्या और निर्धारण में ज्ञात कठिनाइयों के बावजूद, यह एक आणविक प्रणाली में बांड की प्रकृति के गुणात्मक विवरण और भविष्यवाणी के लिए आवश्यक है, जिसमें बांड ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक चार्ज वितरण और आयनिकता की डिग्री, बल स्थिरांक आदि शामिल हैं। वर्तमान दृष्टिकोण में सबसे विकसित में से एक सैंडरसन दृष्टिकोण है। यह दृष्टिकोण उनके बीच रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता को बराबर करने के विचार पर आधारित था। कई अध्ययनों में आवर्त सारणी के तत्वों के विशाल बहुमत के अकार्बनिक यौगिकों के सैंडरसन इलेक्ट्रोनगेटिविटी और सबसे महत्वपूर्ण भौतिक-रासायनिक गुणों के बीच संबंध पाए गए हैं। कार्बनिक यौगिकों के लिए एक अणु के परमाणुओं के बीच वैद्युतीयऋणात्मकता के पुनर्वितरण के आधार पर सैंडर्सन की विधि का एक संशोधन भी बहुत उपयोगी साबित हुआ।

2) रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता।

सार और पाठ्यपुस्तक में क्या है - ध्रुवीयता एक द्विध्रुवीय क्षण से जुड़ी होती है। यह परमाणुओं में से एक के लिए एक सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी के विस्थापन के परिणामस्वरूप प्रकट होता है। ध्रुवीयता परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर पर भी निर्भर करती है बंधुआ। दो परमाणु, उनके बीच रासायनिक बंधन जितना अधिक ध्रुवीय होता है। रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान इलेक्ट्रॉन घनत्व को कैसे पुनर्वितरित किया जाता है, इसके आधार पर, इसके कई प्रकार प्रतिष्ठित होते हैं। रासायनिक बंधन ध्रुवीकरण का सीमित मामला एक परमाणु से पूर्ण संक्रमण है दूसरे करने के लिए।

इस मामले में, दो आयन बनते हैं, जिनके बीच एक आयनिक बंधन उत्पन्न होता है।दो परमाणुओं के लिए एक आयनिक बंधन बनाने में सक्षम होने के लिए, यह आवश्यक है कि उनका ई.ओ. बहुत भिन्न है। बराबर हैं, तो एक गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन बनता है।सबसे आम ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन किसी भी परमाणु के बीच बनता है, जिसमें अलग-अलग ई.ओ.

परमाणुओं के प्रभावी आवेश एक बंधन की ध्रुवीयता के मात्रात्मक अनुमान के रूप में काम कर सकते हैं। एक परमाणु का प्रभावी आवेश एक रासायनिक यौगिक में दिए गए परमाणु से संबंधित इलेक्ट्रॉनों की संख्या और एक मुक्त परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बीच के अंतर को दर्शाता है। अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व का एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन इसके करीब होते हैं, और यह कुछ नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है, जिसे प्रभावी कहा जाता है, और इसके साथी के पास एक ही सकारात्मक प्रभावी चार्ज होता है।यदि इलेक्ट्रॉन एक बंधन बनाते हैं परमाणुओं के बीच समान रूप से संबंधित हैं, प्रभावी शुल्क शून्य हैं।

डायटोमिक अणुओं के लिए, बांड की ध्रुवीयता को चिह्नित करना संभव है और द्विध्रुवीय पल एम = क्यू * आर को मापने के आधार पर परमाणुओं के प्रभावी शुल्क निर्धारित करना संभव है, जहां क्यू द्विध्रुवीय ध्रुव का प्रभार है, जो प्रभावी चार्ज के बराबर है एक डायटोमिक अणु, आर आंतरिक दूरी है। बांड का द्विध्रुवीय क्षण एक वेक्टर मात्रा है। यह अणु के धनात्मक रूप से आवेशित भाग से उसके ऋणात्मक भाग की ओर निर्देशित होता है। किसी तत्व के परमाणु पर प्रभावी आवेश ऑक्सीकरण अवस्था से मेल नहीं खाता है।

अणुओं की ध्रुवता काफी हद तक पदार्थों के गुणों को निर्धारित करती है। ध्रुवीय अणु विपरीत आवेशित ध्रुवों के साथ एक दूसरे की ओर मुड़ते हैं, और उनके बीच परस्पर आकर्षण उत्पन्न होता है। इसलिए, ध्रुवीय अणुओं द्वारा निर्मित पदार्थ अधिक होते हैं उच्च तापमानउन पदार्थों की तुलना में पिघलना और उबलना जिनके अणु गैर-ध्रुवीय होते हैं।

जिन द्रवों के अणु ध्रुवीय होते हैं उनमें घुलने की शक्ति अधिक होती है। इसके अलावा, विलायक के अणुओं की ध्रुवीयता जितनी अधिक होगी, उसमें ध्रुवीय या आयनिक यौगिकों की घुलनशीलता उतनी ही अधिक होगी। इस निर्भरता को इस तथ्य से समझाया गया है कि विलायक के ध्रुवीय अणु, विलेय के साथ द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय या आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया के कारण, विलेय के आयनों में अपघटन में योगदान करते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में हाइड्रोजन क्लोराइड का एक घोल, जिसके अणु ध्रुवीय होते हैं, बिजली का अच्छा संचालन करता है। बेंजीन में हाइड्रोजन क्लोराइड के विलयन में पर्याप्त विद्युत चालकता नहीं होती है। यह बेंजीन समाधान में हाइड्रोजन क्लोराइड आयनीकरण की अनुपस्थिति को इंगित करता है, क्योंकि बेंजीन के अणु गैर-ध्रुवीय होते हैं।

आयन, एक विद्युत क्षेत्र की तरह, एक दूसरे पर ध्रुवीकरण प्रभाव डालते हैं। जब दो आयन मिलते हैं, तो उनका परस्पर ध्रुवीकरण होता है, अर्थात नाभिक के सापेक्ष बाहरी परतों के इलेक्ट्रॉनों का विस्थापन। आयनों का परस्पर ध्रुवीकरण नाभिक और आयन के आवेशों, आयन की त्रिज्या और अन्य कारकों पर निर्भर करता है।

ईओ के समूहों के भीतर। घटता है।

तत्वों के धात्विक गुणों में वृद्धि होती है।

बाहरी ऊर्जा स्तर पर धात्विक तत्वों में 1,2,3 इलेक्ट्रॉन होते हैं और आयनीकरण क्षमता के कम मूल्य और ई.ओ. द्वारा विशेषता होती है। क्योंकि धातुओं में इलेक्ट्रॉन दान करने की प्रबल प्रवृत्ति होती है।
गैर-धात्विक तत्वों में उच्च आयनीकरण ऊर्जा होती है।
जैसे-जैसे अधातुओं का बाहरी आवरण भरा जाता है, आवर्तों के भीतर परमाणु त्रिज्या घटती जाती है। बाह्य कोश पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या 4,5,6,7,8 होती है।

एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता। अणुओं और आयनों की ध्रुवता।

एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के बंधनों के परमाणुओं में से एक के विस्थापन से निर्धारित होती है।

वैलेंस ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों के पुनर्वितरण के कारण एक रासायनिक बंधन उत्पन्न होता है, जिसके परिणामस्वरूप आयनों के गठन या सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े के गठन के कारण एक महान गैस का एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है।
एक रासायनिक बंधन की विशेषता ऊर्जा और लंबाई है।
बॉन्ड स्ट्रेंथ का माप बॉन्ड को तोड़ने के लिए खर्च की गई ऊर्जा है।
उदाहरण के लिए। एच - एच = 435 kJmol-1

परमाणु तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता
वैद्युतीयऋणात्मकता एक परमाणु की एक रासायनिक संपत्ति है, एक अणु में एक परमाणु की क्षमता की एक मात्रात्मक विशेषता है जो अन्य तत्वों के परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करती है।
सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता

रिलेटिव इलेक्ट्रोनगेटिविटी का पहला और सबसे प्रसिद्ध पैमाना एल पॉलिंग स्केल है, जो थर्मोकेमिकल डेटा से प्राप्त किया गया है और 1932 में प्रस्तावित किया गया था। सबसे इलेक्ट्रोनगेटिव तत्व फ्लोरीन का इलेक्ट्रोनगेटिविटी मान, (F) = 4.0, इसमें मनमाने ढंग से संदर्भ बिंदु के रूप में लिया गया है। पैमाना।

समूह VIII तत्व आवधिक प्रणाली(महान गैसों) में शून्य वैद्युतीयऋणात्मकता होती है;
धातुओं और गैर-धातुओं के बीच सशर्त सीमा को 2 के बराबर सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता का मान माना जाता है।

आवधिक प्रणाली के तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी, एक नियम के रूप में, प्रत्येक अवधि में बाएं से दाएं क्रमिक रूप से बढ़ती है। प्रत्येक समूह के भीतर, कुछ अपवादों के साथ, इलेक्ट्रोनगेटिविटी लगातार ऊपर से नीचे तक घटती जाती है। वैद्युतीयऋणात्मकता एक रासायनिक बंधन की विशेषता के लिए प्रयोग किया जाता है।
परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में एक छोटे से अंतर वाले बांड को ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन कहा जाता है। रासायनिक बंध बनाने वाले परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में अंतर जितना छोटा होता है, इस बंधन की आयनिकता की डिग्री उतनी ही कम होती है। परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में शून्य अंतर उनके द्वारा बनाए गए बंधन में एक आयनिक वर्ण की अनुपस्थिति को इंगित करता है, अर्थात इसकी शुद्ध सहसंयोजकता।

एक रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता, अणुओं और आयनों की ध्रुवीयता
रासायनिक बंधों की ध्रुवीयता, रासायनिक बंधन की एक विशेषता, इस बंधन को बनाने वाले तटस्थ परमाणुओं में इस घनत्व के प्रारंभिक वितरण की तुलना में नाभिक के पास अंतरिक्ष में इलेक्ट्रॉन घनत्व का पुनर्वितरण दिखाती है।

लगभग सभी रासायनिक बंधन, डायटोमिक होमोन्यूक्लियर अणुओं में बांड के अपवाद के साथ, एक डिग्री या किसी अन्य के लिए ध्रुवीय होते हैं। आमतौर पर सहसंयोजक बंधन कमजोर ध्रुवीय होते हैं, आयनिक बंधन दृढ़ता से ध्रुवीय होते हैं।

उदाहरण के लिए:
सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय: Cl2, O2, N2, H2,Br2

सहसंयोजक ध्रुवीय: H2O, SO2, HCl, NH3, आदि।

हाइड्रोजन परमाणु पर +0.17, और क्लोरीन परमाणु -0.17 पर।
परमाणुओं पर तथाकथित प्रभावी शुल्कों का उपयोग अक्सर बंधन ध्रुवीयता के मात्रात्मक माप के रूप में किया जाता है।

प्रभावी आवेश को नाभिक के निकट अंतरिक्ष के किसी क्षेत्र में स्थित इलेक्ट्रॉनों के आवेश और नाभिक के आवेश के बीच के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है। हालाँकि, इस उपाय का केवल एक सशर्त और अनुमानित [सापेक्ष] अर्थ है, क्योंकि अणु में एक क्षेत्र को स्पष्ट रूप से एकल करना असंभव है जो विशेष रूप से एक एकल परमाणु से संबंधित है, और कई बांडों के मामले में, एक विशिष्ट बंधन के लिए।

एक प्रभावी आवेश की उपस्थिति परमाणुओं पर आवेशों के प्रतीकों द्वारा इंगित की जा सकती है (उदाहरण के लिए, H δ+ - Cl δ-, जहाँ δ प्रारंभिक आवेश का कुछ अंश है) O − = C 2 + = O − (\displaystyle (\stackrel (-)(\mbox(O)))=(\stackrel (2+)(\mbox(C)))=(\stackrel (-)( \mbox(O))))(O δ− =C 2δ+ =O δ−), H δ+ -O 2δ− -H δ+ ।

लगभग सभी रासायनिक बंधन, डायटोमिक होमोन्यूक्लियर अणुओं में बांड के अपवाद के साथ, एक डिग्री या किसी अन्य के लिए ध्रुवीय होते हैं। सहसंयोजक बंधन आमतौर पर कमजोर ध्रुवीय होते हैं। आयनिक बंधन अत्यधिक ध्रुवीय होते हैं।

विश्वकोश यूट्यूब

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✪ आयनिक, सहसंयोजक और धात्विक बंधन

✪ रासायनिक बंधों के प्रकार। भाग ---- पहला।

✪ रसायन विज्ञान। रासायनिक बंध। सहसंयोजक बंधन और इसकी विशेषताएं। फॉक्सफोर्ड ऑनलाइन लर्निंग सेंटर

✪ रासायनिक बंधन ध्रुवीयता लंबाई सहसंयोजक हाइड्रोजन आयनिक OGE रसायन शास्त्र 2017 कार्य 3 का उपयोग करें

✪ रसायन विज्ञान। कार्बनिक यौगिकों में सहसंयोजक रासायनिक बंधन। फॉक्सफोर्ड ऑनलाइन लर्निंग सेंटर

उपशीर्षक

प्रभावी प्रभार

विभिन्न तरीकों (ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी) द्वारा प्राप्त सापेक्ष प्रभावी शुल्कों के मूल्य एनएमआर, क्वांटम रासायनिक गणनाओं के आधार पर भी), विचलन कर सकता है। हालांकि, δ के उपलब्ध मान इंगित करते हैं कि उच्च आवेश वाले यौगिकों में परमाणुओं में [पूर्ण आवेश इलेक्ट्रॉन के अनुरूप] नहीं होता है और विशुद्ध रूप से आयनिक यौगिक नहीं होते हैं।

तात्कालिक और प्रेरित द्विध्रुव।

एक अणु एक गतिशील प्रणाली है जिसमें इलेक्ट्रॉनों की निरंतर गति और नाभिक का दोलन होता है। इसलिए, इसमें शुल्कों का वितरण कड़ाई से स्थिर नहीं हो सकता है। उदाहरण के लिए, सीएल 2 अणु को गैर-ध्रुवीय के रूप में वर्गीकृत किया गया है: द्विध्रुवीय के विद्युत क्षण का मान शून्य है। हालांकि, प्रत्येक दिए गए क्षण में क्लोरीन परमाणुओं में से एक के लिए आरोपों का एक अस्थायी बदलाव होता है: सीएल δ+ → सीएल δ- या सीएल δ- ← सीएल δ+ गठन के साथ तात्कालिक माइक्रोडिपोल. चूँकि आवेशों का किसी भी परमाणु में विस्थापन समान रूप से संभव है, औसत आवेश वितरण द्विध्रुव आघूर्ण के औसत शून्य मान के बिल्कुल अनुरूप होता है।
ध्रुवीय अणुओं के लिए, किसी भी समय पर द्विध्रुव आघूर्ण का मान उसके औसत मान से कुछ अधिक या कुछ कम होता है। तात्कालिक द्विध्रुवीय की दिशा और परिमाण द्विध्रुवीय के निरंतर क्षण में निरंतर उतार-चढ़ाव के अधीन होते हैं। इस प्रकार, किसी भी गैर-ध्रुवीय और ध्रुवीय अणु (और उसमें एक परमाणु) को आवधिक के एक सेट के रूप में माना जा सकता है, बहुत तेजी से परिमाण और दिशा में तात्कालिक माइक्रोडिपोल बदलते हैं।

आज हम सीखेंगे कि कनेक्शन की ध्रुवीयता कैसे निर्धारित करें और इसकी आवश्यकता क्यों है। आइए हम विचाराधीन मात्रा के भौतिक अर्थ को प्रकट करें।

रसायन विज्ञान और भौतिकी

एक बार की बात है, आसपास की दुनिया के अध्ययन के लिए समर्पित सभी विषय एक परिभाषा से एकजुट थे। और खगोलविद, और कीमियागर, और जीवविज्ञानी दार्शनिक थे। लेकिन अब विज्ञान के वर्गों में एक सख्त विभाजन है, और बड़े विश्वविद्यालयों को ठीक-ठीक पता है कि गणितज्ञों को क्या जानने की जरूरत है और भाषाविदों को क्या जानने की जरूरत है। हालांकि, रसायन विज्ञान और भौतिकी के मामले में कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। अक्सर वे परस्पर एक-दूसरे में प्रवेश करते हैं, और ऐसा होता है कि वे समानांतर पाठ्यक्रमों में जाते हैं। विशेष रूप से, बांड की ध्रुवीयता एक विवादास्पद विषय है। यह कैसे निर्धारित किया जाए कि ज्ञान का यह क्षेत्र भौतिकी या रसायन विज्ञान का है? औपचारिक आधार पर - दूसरे विज्ञान के लिए: अब स्कूली बच्चे रसायन विज्ञान के भाग के रूप में इस अवधारणा का अध्ययन करते हैं, लेकिन वे भौतिकी के ज्ञान के बिना नहीं कर सकते।

परमाणु की संरचना

यह समझने के लिए कि किसी बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे किया जाता है, आपको सबसे पहले यह याद रखना होगा कि परमाणु कैसे व्यवस्थित होता है। उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में, यह ज्ञात था कि कोई भी परमाणु संपूर्ण रूप से तटस्थ है, लेकिन विभिन्न परिस्थितियों में अलग-अलग आवेश होते हैं। रदरफोड ने पाया कि किसी भी परमाणु के केंद्र में एक भारी और धनावेशित नाभिक होता है। एक परमाणु नाभिक का आवेश हमेशा पूर्णांक होता है, अर्थात यह +1, +2, और इसी तरह होता है। नाभिक के चारों ओर नकारात्मक रूप से आवेशित प्रकाश की संगत संख्या होती है जो नाभिक के आवेश से कड़ाई से मेल खाती है। अर्थात यदि नाभिक का आवेश +32 है तो उसके चारों ओर बत्तीस इलेक्ट्रॉन स्थित होने चाहिए। वे नाभिक के चारों ओर कुछ निश्चित स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन, जैसा कि था, अपने स्वयं के कक्षीय में नाभिक के चारों ओर "स्मियर" किया गया था। इसका आकार, स्थिति और नाभिक की दूरी चार द्वारा निर्धारित की जाती है

ध्रुवीयता क्यों होती है

अन्य कणों से दूर स्थित एक तटस्थ परमाणु में (उदाहरण के लिए, गहरे अंतरिक्ष में, एक आकाशगंगा के बाहर), सभी कक्षाएँ केंद्र के बारे में सममित हैं। काफी के बावजूद जटिल आकारउनमें से कुछ, किन्ही दो इलेक्ट्रॉनों के कक्षक एक परमाणु में प्रतिच्छेद नहीं करते हैं। लेकिन अगर निर्वात में हमारा व्यक्तिगत परमाणु अपने रास्ते में दूसरे से मिलता है (उदाहरण के लिए, गैस के एक बादल में प्रवेश करता है), तो वह इसके साथ बातचीत करना चाहेगा: वैलेंस बाहरी इलेक्ट्रॉनों की कक्षाएँ पड़ोसी परमाणु की ओर बढ़ेंगी, इसके साथ विलीन हो जाएँगी। एक सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल होगा, एक नया रासायनिक यौगिकऔर इसलिए बंधन की ध्रुवीयता। यह कैसे निर्धारित किया जाए कि कौन सा परमाणु कुल इलेक्ट्रॉन बादल का अधिकांश हिस्सा लेगा, हम आगे बताएंगे।

रासायनिक बंध क्या होते हैं

परस्पर क्रिया करने वाले अणुओं के प्रकार, उनके नाभिक के आवेशों में अंतर और उत्पन्न होने वाले आकर्षण बल के आधार पर, निम्न प्रकार के रासायनिक बंधन होते हैं:

• एक-इलेक्ट्रॉन;
• धातु;
• सहसंयोजक;
• आयनिक;
• वान डर वाल्स;
• हाइड्रोजन;
• दो-इलेक्ट्रॉन तीन-केंद्र।

यह पूछने के लिए कि किसी यौगिक में बंध की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे किया जाए, यह सहसंयोजक या आयनिक होना चाहिए (उदाहरण के लिए, NaCl नमक के साथ)। सामान्य तौर पर, ये दो प्रकार के बंधन केवल इस बात में भिन्न होते हैं कि इलेक्ट्रॉन बादल कितनी तीव्रता से किसी एक परमाणु की ओर बढ़ता है। यदि सहसंयोजक बंधन दो समान परमाणुओं (उदाहरण के लिए, O2) से नहीं बनता है, तो यह हमेशा थोड़ा ध्रुवीकृत होता है। एक आयनिक बंधन में, बदलाव अधिक मजबूत होता है। ऐसा माना जाता है कि आयनिक बंधन आयनों के गठन की ओर जाता है, क्योंकि परमाणुओं में से एक दूसरे के इलेक्ट्रॉनों को "लेता" है।

लेकिन वास्तव में, पूरी तरह से ध्रुवीय यौगिक मौजूद नहीं हैं: सिर्फ एक आयन बहुत दृढ़ता से एक सामान्य इलेक्ट्रॉन बादल को अपनी ओर आकर्षित करता है। इतना अधिक कि संतुलन के शेष भाग को उपेक्षित किया जा सकता है। तो, हम आशा करते हैं, यह स्पष्ट हो गया है कि सहसंयोजक बंधन की ध्रुवीयता निर्धारित करना संभव है, लेकिन आयनिक बंधन की ध्रुवीयता निर्धारित करने का कोई मतलब नहीं है। हालांकि इस मामले में इन दो प्रकार के कनेक्शन के बीच का अंतर एक अनुमान है, एक मॉडल है, और वास्तविक भौतिक घटना नहीं है।

कनेक्शन की ध्रुवीयता का निर्धारण

हमें उम्मीद है कि पाठक पहले ही समझ चुके होंगे कि रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता संतुलन एक से आम इलेक्ट्रॉन बादल के अंतरिक्ष में वितरण का विचलन है। और एक पृथक परमाणु में संतुलन वितरण मौजूद है।

ध्रुवीयता माप के तरीके

किसी बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें? यह प्रश्न स्पष्ट से बहुत दूर है। आरंभ करने के लिए, यह कहा जाना चाहिए कि चूंकि ध्रुवीकृत परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल की समरूपता तटस्थ से भिन्न होती है, तो एक्स-रे स्पेक्ट्रम भी बदल जाएगा। इस प्रकार स्पेक्ट्रम में रेखाओं के खिसकने से इस बात का अंदाजा हो जाएगा कि बांड की ध्रुवीयता क्या है। और यदि आप समझना चाहते हैं कि अणु में बंधन की ध्रुवता को और अधिक सटीक रूप से कैसे निर्धारित किया जाए, तो आपको न केवल उत्सर्जन या अवशोषण स्पेक्ट्रम को जानना होगा। पता लगाने की जरूरत:

• बंधन में शामिल परमाणुओं के आकार;
• उनके नाभिक के आरोप;
• इसके प्रकट होने से पहले परमाणु में कौन से बंधन बने थे;
• सभी पदार्थों की संरचना क्या है;
• यदि संरचना क्रिस्टलीय है, तो उसमें कौन-कौन से दोष होते हैं और वे पूरे पदार्थ को कैसे प्रभावित करते हैं।

बांड की ध्रुवीयता को निम्न रूप के ऊपरी चिह्न के रूप में दर्शाया गया है: 0.17+ या 0.3-। यह भी याद रखने योग्य है कि विभिन्न पदार्थों के साथ संयुक्त होने पर एक ही प्रकार के परमाणुओं में एक अलग बंधन ध्रुवीयता होगी। उदाहरण के लिए, BeO ऑक्साइड में, ऑक्सीजन की ध्रुवीयता 0.35- और MgO में - 0.42- है।

परमाणु ध्रुवीयता

पाठक निम्नलिखित प्रश्न भी पूछ सकते हैं: "रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें, यदि इतने सारे कारक हैं?" उत्तर एक ही समय में सरल और जटिल दोनों है। ध्रुवीयता के मात्रात्मक उपायों को एक परमाणु के प्रभावी आवेशों के रूप में परिभाषित किया गया है। यह मान एक निश्चित क्षेत्र में स्थित इलेक्ट्रॉन के आवेश और नाभिक के संबंधित क्षेत्र के बीच का अंतर है। सामान्य तौर पर, यह मान इलेक्ट्रॉन क्लाउड की एक निश्चित विषमता को दर्शाता है, जो रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान होता है। कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि यह निर्धारित करना लगभग असंभव है कि इलेक्ट्रॉन स्थान का कौन सा विशेष क्षेत्र इस विशेष बंधन से संबंधित है (विशेष रूप से जटिल अणुओं में)। इसलिए, जैसा कि रासायनिक बंधनों को आयनिक और सहसंयोजक में अलग करने के मामले में, वैज्ञानिक सरलीकरण और मॉडल का सहारा लेते हैं। उसी समय, उन कारकों और मूल्यों को छोड़ दिया जाता है जो परिणाम को महत्वहीन रूप से प्रभावित करते हैं।

कनेक्शन की ध्रुवीयता का भौतिक अर्थ

बांड की ध्रुवीयता के मूल्य का भौतिक अर्थ क्या है? आइए एक उदाहरण पर विचार करें। हाइड्रोजन परमाणु एच हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) और हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) दोनों में शामिल है। एचएफ में इसकी ध्रुवीयता 0.40+ है, एचसीएल में यह 0.18+ है। इसका मतलब यह है कि समग्र इलेक्ट्रॉन बादल क्लोरीन की तुलना में फ्लोरीन की ओर अधिक विचलित होता है। इसका मतलब यह है कि क्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी की तुलना में फ्लोरीन परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी बहुत मजबूत है।

एक अणु में एक परमाणु की ध्रुवता

लेकिन विचारशील पाठक इसे भी याद रखेगा सरल कनेक्शन, जिसमें दो परमाणु होते हैं, अधिक जटिल होते हैं। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) के एक अणु को बनाने के लिए, दो हाइड्रोजन परमाणु, एक सल्फर और चार ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। फिर एक और सवाल उठता है: एक अणु में उच्चतम बंधन ध्रुवीयता कैसे निर्धारित करें? आरंभ करने के लिए, हमें यह याद रखना चाहिए कि किसी भी संबंध की कुछ संरचना होती है। यही है, सल्फ्यूरिक एसिड एक बड़े ढेर में सभी परमाणुओं का ढेर नहीं है, बल्कि एक निश्चित संरचना है। चार ऑक्सीजन परमाणु केंद्रीय सल्फर परमाणु से जुड़े होते हैं, जो एक प्रकार का क्रॉस बनाते हैं। दो विपरीत दिशाओं से, ऑक्सीजन परमाणु दोहरे बंध द्वारा सल्फर से जुड़े होते हैं। अन्य दो तरफ, ऑक्सीजन परमाणु एकल बंधों द्वारा सल्फर से जुड़े होते हैं और दूसरी तरफ हाइड्रोजन द्वारा "पकड़" जाते हैं। इस प्रकार, सल्फ्यूरिक एसिड अणु में निम्नलिखित बंधन मौजूद हैं:

संदर्भ पुस्तक से इनमें से प्रत्येक बांड की ध्रुवता का निर्धारण करके, आप सबसे बड़ा पा सकते हैं। हालांकि, यह याद रखने योग्य है कि यदि परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला के अंत में एक मजबूत विद्युतीय तत्व है, तो यह पड़ोसी बांडों के इलेक्ट्रॉन बादलों को "खींच" सकता है, जिससे उनकी ध्रुवीयता बढ़ जाती है। एक श्रृंखला की तुलना में अधिक जटिल संरचना में, अन्य प्रभाव काफी संभव हैं।

आण्विक ध्रुवता आबंध ध्रुवता से किस प्रकार भिन्न है?

कनेक्शन की ध्रुवीयता का निर्धारण कैसे करें, हमने बताया। अवधारणा का भौतिक अर्थ क्या है, हमने खुलासा किया है। लेकिन ये शब्द अन्य वाक्यांशों में भी पाए जाते हैं जो रसायन विज्ञान के इस खंड से संबंधित हैं। निश्चित रूप से पाठक इस बात में रुचि रखते हैं कि रासायनिक बंधन और अणुओं की ध्रुवीयता कैसे परस्पर क्रिया करती है। हम उत्तर देते हैं: ये अवधारणाएँ एक दूसरे की पूरक हैं और अलग से असंभव हैं। हम इसे पानी के उत्कृष्ट उदाहरण से प्रदर्शित करेंगे।

H2O अणु में दो समान H-O बंध होते हैं। उनके बीच का कोण 104.45 डिग्री है। तो पानी के अणु की संरचना सिरों पर हाइड्रोजन के साथ दो आयामी कांटे की तरह होती है। ऑक्सीजन एक अधिक विद्युतीय परमाणु है; यह दो हाइड्रोजन के इलेक्ट्रॉन बादलों को अपनी ओर खींचता है। इस प्रकार, समग्र विद्युत तटस्थता के साथ, फोर्क के प्रोंग थोड़े अधिक सकारात्मक होते हैं और आधार थोड़ा अधिक नकारात्मक होता है। सरलीकरण इस तथ्य की ओर ले जाता है कि पानी के अणु में ध्रुव होते हैं। इसे अणु की ध्रुवता कहते हैं। इसलिए, पानी इतना अच्छा विलायक है, आवेशों में यह अंतर अणुओं को अन्य पदार्थों के इलेक्ट्रॉन बादलों को अपने ऊपर खींचने की अनुमति देता है, क्रिस्टल को अणुओं में और अणुओं को परमाणुओं में अलग करता है।

यह समझने के लिए कि आवेश की अनुपस्थिति में अणुओं में ध्रुवता क्यों होती है, यह याद रखना चाहिए: न केवल किसी पदार्थ का रासायनिक सूत्र महत्वपूर्ण है, बल्कि अणु की संरचना, उसमें उत्पन्न होने वाले प्रकार और प्रकार के बंधन, अंतर इसके घटक परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता।

प्रेरित या मजबूर ध्रुवीयता

अपनी स्वयं की ध्रुवीयता के अतिरिक्त, बाहर से कारकों द्वारा प्रेरित या कारण भी होता है। यदि एक अणु पर एक बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र कार्य करता है, जो अणु के अंदर विद्यमान बलों से अधिक महत्वपूर्ण है, तो यह इलेक्ट्रॉन बादलों के विन्यास को बदलने में सक्षम होता है। अर्थात्, यदि एक ऑक्सीजन अणु H2O में हाइड्रोजन के बादलों को अपने ऊपर खींचता है, और बाहरी क्षेत्र इस क्रिया के साथ सह-निर्देशित होता है, तो ध्रुवीकरण बढ़ जाता है। यदि क्षेत्र ऑक्सीजन के साथ हस्तक्षेप करता है, तो बंधन की ध्रुवीयता थोड़ी कम हो जाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि किसी तरह अणुओं की ध्रुवीयता को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त रूप से बड़ी ताकत की आवश्यकता होती है, और इससे भी अधिक - रासायनिक बंधन की ध्रुवीयता को प्रभावित करने के लिए। यह प्रभाव केवल प्रयोगशालाओं और अंतरिक्ष प्रक्रियाओं में ही हासिल किया जाता है। एक पारंपरिक माइक्रोवेव केवल पानी और वसा परमाणुओं के कंपन के आयाम को बढ़ाता है। लेकिन यह कनेक्शन की ध्रुवीयता को प्रभावित नहीं करता है।

ध्रुवीयता कब समझ में आती है?

जिस शब्द पर हम विचार कर रहे हैं, उसके संबंध में विपरीत ध्रुवता का उल्लेख करना असंभव नहीं है। अगर हम अणुओं के बारे में बात कर रहे हैं, तो ध्रुवीयता में प्लस या माइनस साइन होता है। इसका मतलब यह है कि परमाणु या तो अपने इलेक्ट्रॉन बादल को छोड़ देता है और इस तरह थोड़ा अधिक सकारात्मक हो जाता है, या इसके विपरीत, बादल को अपनी ओर खींच लेता है और एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त कर लेता है। और ध्रुवता की दिशा तभी समझ में आती है जब चार्ज चल रहा हो, यानी जब कंडक्टर के माध्यम से करंट प्रवाहित हो। जैसा कि आप जानते हैं, इलेक्ट्रॉन अपने स्रोत (नकारात्मक आवेशित) से आकर्षण के स्थान (धनावेशित) की ओर गति करते हैं। यह याद रखने योग्य है कि एक सिद्धांत है जिसके अनुसार इलेक्ट्रॉन वास्तव में विपरीत दिशा में चलते हैं: सकारात्मक स्रोत से नकारात्मक स्रोत तक। लेकिन सामान्य तौर पर, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता, केवल उनके आंदोलन का तथ्य महत्वपूर्ण है। इसलिए, कुछ प्रक्रियाओं में, उदाहरण के लिए, धातु के पुर्जों को वेल्डिंग करते समय, यह महत्वपूर्ण है कि वास्तव में कौन से पोल जुड़े हुए हैं। इसलिए, यह जानना महत्वपूर्ण है कि ध्रुवीयता कैसे जुड़ी हुई है: सीधे या विपरीत दिशा में। कुछ उपकरणों में, घरेलू उपकरणों में भी, यह भी मायने रखता है।

एक अणु की ध्रुवीयता को बंधन की ध्रुवीयता से अलग किया जाना चाहिए। एबी प्रकार के द्विपरमाणुक अणुओं के लिए, ये अवधारणाएं मेल खाती हैं, जैसा कि एचसीएल अणु के उदाहरण के लिए पहले ही दिखाया जा चुका है। ऐसे अणुओं में तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता (∆EO) में अंतर जितना अधिक होगा, द्विध्रुव का वैद्युत आघूर्ण उतना ही अधिक होगा।उदाहरण के लिए, श्रृंखला एचएफ, एचसीएल, एचबीआर, एचआई में, यह सापेक्ष वैद्युतीयऋणात्मकता के समान क्रम में घटता है।

अणु के इलेक्ट्रॉन घनत्व वितरण की प्रकृति के आधार पर अणु ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय हो सकते हैं। एक अणु की ध्रुवता को द्विध्रुव μ के विद्युत क्षण के मान से दर्शाया जाता है कहते हैं , जो हाइब्रिड एओ पर स्थित सभी बांडों और गैर-बंधन इलेक्ट्रॉन जोड़े के द्विध्रुवों के विद्युत क्षणों के वेक्टर योग के बराबर है: → →

 m-ly \u003d  ( कनेक्शन) i +  ( असंबद्ध विद्युत जोड़े) j .

जोड़ का परिणाम बांडों की ध्रुवीयता, अणु की ज्यामितीय संरचना और अविभाजित इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति पर निर्भर करता है। एक अणु की ध्रुवता इसकी समरूपता से बहुत प्रभावित होती है।

उदाहरण के लिए, एक सीओ 2 अणु में एक सममित रैखिक संरचना होती है:

इसलिए, हालांकि सी = ओ बांड अत्यधिक ध्रुवीय हैं, द्विध्रुव के उनके विद्युत क्षणों के पारस्परिक मुआवजे के कारण, सीओ 2 अणु आम तौर पर गैर-ध्रुवीय होता है ( m-ly =  बांड = 0)। इसी कारण से, अत्यधिक सममित टेट्राहेड्रल अणु सीएच 4, सीएफ 4, ऑक्टाहेड्रल अणु एसएफ 6, आदि नॉनपोलर हैं।

कोने में एच 2 ओ अणु, ध्रुवीय ओ-एच बांड 104.5º के कोण पर स्थित हैं: → →

 एच 2 ओ \u003d  ओ - एच +  असंबद्ध विद्युत जोड़ी  0।

इसलिए, उनके क्षणों की पारस्परिक रूप से क्षतिपूर्ति नहीं की जाती है और अणु ध्रुवीय () हो जाता है।

कोणीय अणु SO 2, पिरामिड अणु NH 3, NF 3, आदि में भी द्विध्रुव का एक विद्युत क्षण होता है। ऐसे क्षण की अनुपस्थिति

अणु की एक अत्यधिक सममित संरचना को इंगित करता है, द्विध्रुव के एक विद्युत क्षण की उपस्थिति अणु की संरचना की विषमता को इंगित करती है (तालिका 3.2)।

तालिका 3.2

अणुओं की संरचना और अपेक्षित ध्रुवता

एक अणु के द्विध्रुव के विद्युत क्षण का मान हाइब्रिड ऑर्बिटल्स में स्थित नॉनबॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन जोड़े से प्रभावित होता है और द्विध्रुवीय का अपना विद्युत क्षण होता है (वेक्टर की दिशा नाभिक से होती है, हाइब्रिड एओ की धुरी के साथ) ). उदाहरण के लिए, एनएच 3 और एनएफ 3 अणुओं का एक ही त्रिकोणीय-पिरामिड आकार होता है, और एन-एच और एन-एफ बांड की ध्रुवीयता भी लगभग समान होती है। हालाँकि, NH 3 द्विध्रुवीय का विद्युत क्षण 0.49·10 -29 C·m है, और NF 3 केवल 0.07·10 -29 C·m है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि एनएच 3 में बॉन्डिंग एन-एच और नॉन-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन जोड़े के द्विध्रुवीय के विद्युत क्षण की दिशा मेल खाती है और वेक्टर जोड़ पर, द्विध्रुवीय के एक बड़े विद्युत क्षण का कारण बनता है। इसके विपरीत, एनएफ 3 में, एन-एफ बांड और इलेक्ट्रॉन जोड़ी के क्षण विपरीत दिशाओं में निर्देशित होते हैं, इसलिए, जब जोड़ा जाता है, तो उन्हें आंशिक रूप से मुआवजा दिया जाता है (चित्र 3.15)।

चित्र 3.15। एनएच 3 और एनएफ 3 अणुओं के बॉन्डिंग और नॉन-बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन जोड़े के द्विध्रुवीय विद्युत क्षणों का जोड़

एक गैर-ध्रुवीय अणु को ध्रुवीय बनाया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, इसे एक निश्चित संभावित अंतर के साथ एक विद्युत क्षेत्र में रखा जाना चाहिए। एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों के "गुरुत्वाकर्षण के केंद्र" विस्थापित हो जाते हैं और द्विध्रुव का एक प्रेरित या प्रेरित विद्युत क्षण उत्पन्न होता है। जब क्षेत्र हटा दिया जाता है, तो अणु फिर से गैर-ध्रुवीय हो जाएगा।

एक बाहरी विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, एक ध्रुवीय अणु का ध्रुवीकरण होता है, अर्थात, इसमें आवेशों का पुनर्वितरण होता है, और अणु द्विध्रुव के विद्युत क्षण का एक नया मूल्य प्राप्त करता है, और भी अधिक ध्रुवीय हो जाता है। यह निकटवर्ती ध्रुवीय अणु द्वारा निर्मित क्षेत्र के प्रभाव में भी हो सकता है। बाहरी विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत अणुओं को ध्रुवीकृत करने की क्षमता को ध्रुवीकरण कहा जाता है।

अणुओं की ध्रुवता और ध्रुवीकरण अंतर-आणविक अंतःक्रिया निर्धारित करते हैं। किसी पदार्थ की प्रतिक्रियाशीलता, उसकी घुलनशीलता, अणु के द्विध्रुव के विद्युत क्षण से जुड़ी होती है। तरल पदार्थों के ध्रुवीय अणु उनमें घुले इलेक्ट्रोलाइट्स के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण का पक्ष लेते हैं।