রাসায়নিক শঙ্কর পারমাণবিক অরবিটালের, যার ধারণা 1931 সালে রসায়নবিদ লিনাস পলিং প্রবর্তন করেন ঝালর বন্ড (TEV) তত্ত্বের অসম্পূর্ণতা আবরণ এর "মিশ্রিত করা" হয়। কী অপূর্ণতা? এগুলি হল: মিথেন জ্যামিতি এবং মিথেন (সিএইচ 4) এর মতো অণুতে সমতুল্য বন্ড দৈর্ঘ্য ।
টিইভির মতে, মিথেনে সি পারমাণবিক কক্ষপথ চারটি এইচ পরমাণুর সাথে চারটি σ বন্ধন গঠন করে C সি এর ফর্মাস আকার (নীচের চিত্র) সহ 2 পি অরবিটাল একে অপরের সাথে লম্ব হয়, তাই এইচ কয়েক হওয়া উচিত 90º কোণে অন্যের কাছ থেকে
অতিরিক্তভাবে, সি এর 2s (গোলাকার) কক্ষপথ অন্য তিনটি এইচ এর সাথে 135º এর কোণে H এর 1 কক্ষপথকে আবদ্ধ করে। তবে, পরীক্ষামূলকভাবে দেখা গেছে যে সিএইচ 4 এর কোণগুলি 109.5º এবং এটি তদতিরিক্ত, সি - এইচ বন্ডগুলির দৈর্ঘ্য সমতুল্য।
এটি ব্যাখ্যা করার জন্য, মূল পারমাণবিক কক্ষপথের সংমিশ্রণকে চারটি ডিজেনরেট হাইব্রিড অরবিটাল (সমান শক্তির) গঠনের জন্য বিবেচনা করা উচিত। এখানে রাসায়নিক সংকরকরণ কার্যকর হয়। হাইব্রিড অরবিটালগুলি কী কী? এটি নির্ভর করে যে পারমাণবিক কক্ষপথের উপর। এছাড়াও, তারা তাদের বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলির একটি মিশ্রণ প্রদর্শন করে।
এসপি সংকরকরণ
সিএইচ ক্ষেত্রে জন্য 4, সি এর শঙ্কর SP হয় 3 । এই পদ্ধতির থেকে, আণবিক জ্যামিতিটি 4 এসপি 3 অরবিটালগুলি 109.5 separated এ পৃথক করে এবং একটি টেট্রহেড্রোনের উল্টোর দিকে নির্দেশ করে ব্যাখ্যা করা হয়।
উপরের ছবিতে এটি দেখা যায় যে এসপি 3 অরবিটালগুলি (সবুজ) কীভাবে পরমাণুর চারপাশে একটি টেট্রহেড্রাল বৈদ্যুতিন পরিবেশ স্থাপন করে (এ, যা সিএইচ 4 এর জন্য সি হয়)।
কেন 109.5º এবং অন্য কোণ নয়, আলাদা জ্যামিতির "অঙ্কন" করার জন্য? কারণ হ'ল এই কোণটি এ এর সাথে আবদ্ধ চারটি পরমাণুর বৈদ্যুতিন বিকর্ষণকে হ্রাস করে because
সুতরাং, সিএইচ 4 অণুকে একটি টেট্রহেড্রন (টেট্রহেড্রাল অণু জ্যামিতি) হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে।
যদি, এইচ, সি পরিবর্তে অন্যান্য গ্রুপের পরমাণুর সাথে বন্ধন তৈরি করে, তবে তাদের সংকরকরণ কী হবে? যতক্ষণ কার্বন চারটি onds বন্ধন (সি - এ) গঠন করবে ততক্ষণ তাদের সংকরকরণ এসপি 3 হবে ।
ফলস্বরূপ এটি ধরে নেওয়া যেতে পারে যে অন্যান্য জৈব যৌগগুলিতে যেমন সিএইচ 3 ওএইচ, সিসিএল 4, সি (সিএইচ 3) 4, সি 6 এইচ 12 (সাইক্লোহেক্সেন) ইত্যাদি কার্বনে স্প 3 সংকরকরণ রয়েছে ।
জৈব কাঠামো স্কেচ করার জন্য এটি প্রয়োজনীয়, যেখানে একক বন্ডযুক্ত কার্বনগুলি বিভক্তির বিন্দু উপস্থাপন করে; যে, কাঠামো একটি একক বিমানে থাকে না।
ব্যাখ্যা
গাণিতিক দিকগুলি (তরঙ্গ কার্যকারিতা) সম্বোধন না করে এই হাইব্রিড অরবিটালের সহজ সরল ব্যাখ্যা কী? এসপি 3 অরবিটালগুলি বোঝায় যে এগুলি চারটি অরবিটাল দ্বারা উত্পন্ন হয়েছিল: একটি গুলি এবং তিনটি পি।
যেহেতু এই পারমাণবিক কক্ষপথের সংমিশ্রণটি আদর্শ হিসাবে ধরে নেওয়া হয়েছে, ফলস্বরূপ চারটি এসপি 3 অরবিটালগুলি অভিন্ন এবং মহাকাশে বিভিন্ন প্রবণতা দখল করে (যেমন পি এক্স, পি, এবং পি জেড অরবিটালগুলিতে)।
উপরেরটি সম্ভাব্য হাইব্রিডাইজেশনের বাকী অংশগুলির জন্য প্রযোজ্য: সংকর কক্ষপথ গঠিত সংখ্যার সাথে মিলিত পারমাণবিক কক্ষপথের সমান। উদাহরণস্বরূপ, এসপি 3 ডি 2 হাইব্রিড অরবিটালগুলি ছয়টি পারমাণবিক কক্ষপথ থেকে গঠিত: একটি এস, তিন পি এবং দুটি ডি।
বন্ড কোণ বিচ্যুতি
ভ্যালেন্সিয়া শেল (আরপিইসিভি) এর বৈদ্যুতিন জুড়িগুলির রিপ্লেশন থিওরি অনুসারে, এক জোড়া মুক্ত ইলেকট্রন একটি বন্ডেড পরমাণুর চেয়ে বেশি পরিমাণে দখল করে। এর ফলে লিঙ্কগুলি আলাদা হয়ে যায়, বৈদ্যুতিন ভোল্টেজ হ্রাস করে এবং 109.5º থেকে কোণগুলিকে বিচ্যুত করে:
উদাহরণস্বরূপ, জলের অণুতে এইচ পরমাণুগুলি এসপি 3 অরবিটালের (সবুজ বর্ণের) সাথে আবদ্ধ, এবং একইভাবে শেয়ারড ইলেকট্রন জোড়া ":" এই কক্ষপথ দখল করে।
এই জোড় ইলেক্ট্রনের বিকর্ষণগুলি সাধারণত "চোখের সাথে দুটি গ্লোব" হিসাবে উপস্থাপিত হয়, যা তাদের আয়তনের কারণে দুটি σ হে - এইচ বন্ধনগুলি পিছনে ফেলে।
সুতরাং, জলে বন্ধন কোণগুলি টেটারহেড্রাল জ্যামিতির জন্য প্রত্যাশিত 109.5 এর পরিবর্তে, 105 actually are
এইচ 2 ও এর কি জ্যামিতি আছে? এটিতে একটি কৌণিক জ্যামিতি রয়েছে। কেন? কারণ বৈদ্যুতিন জ্যামিতি টিট্রাহেড্রাল হলেও, দুটি জোড়বিহীন ইলেকট্রন এটিকে একটি কৌণিক অণু জ্যামিতিতে বিকৃত করে।
এসপি সংকরকরণ
যখন একটি পরমাণু দুটি পি এবং এক এর কক্ষপথ একত্রিত করে, এটি তিনটি এসপি 2 হাইব্রিড অরবিটাল উত্পন্ন করে; তবে, একটি পি কক্ষপথ অপরিবর্তিত রয়েছে (কারণ এর মধ্যে তিনটি রয়েছে), যা উপরের চিত্রটিতে কমলা বার হিসাবে উপস্থাপিত হয়।
এখানে, তিনটি এসপি 2 অরবিটাল কমলা বার থেকে তাদের পার্থক্যটি হাইলাইট করতে সবুজ রঙিন হয়: "খাঁটি" পি কক্ষপথ।
এসপি 2 সংকরকরণের সাথে একটি পরমাণু সমতল ত্রিভুজ তল হিসাবে চিহ্নিত করা যেতে পারে (এসপি 2 অরবিটাল রঙিন সবুজ দিয়ে আঁকানো ত্রিভুজ), এর কোণগুলি 120 by কোণ দ্বারা পৃথক করে এবং একটি বারের লম্বকে।
এবং খাঁটি পি অরবিটাল কোন ভূমিকা পালন করে? ডাবল বন্ড (=) গঠনের এটি। এসপি 2 অরবিটালগুলি তিনটি onds বন্ধন গঠনের অনুমতি দেয়, যখন খাঁটি পি কক্ষপথ এক π বন্ড (একটি ডাবল বা ট্রিপল বন্ড এক বা দুটি onds বন্ধন জড়িত)।
উদাহরণস্বরূপ, কার্বনিল গ্রুপ এবং ফর্মালডিহাইড অণু (এইচ 2 সি = হে) এর কাঠামো আঁকতে, নীচের দিকে এগিয়ে যান:
সি এবং ও উভয়ের উভয় স্প্রে 2 অরবিটাল একটি σ বন্ধন গঠন করে, যখন তাদের খাঁটি কক্ষপথ একটি π বন্ধন (কমলা আয়তক্ষেত্র) গঠন করে।
এটি দেখা যায় যে কীভাবে বাকি ইলেকট্রনিক গোষ্ঠীগুলি (এইচ পরমাণু এবং ভাগ না করা ইলেকট্রনের জোড়া) অন্য এসপি 2 কক্ষপথে 120º দ্বারা পৃথক হয়ে থাকে º
এসপি সংকরকরণ
উপরের ছবিতে এসপি সংকরকরণের সাথে একটি এ পরমাণুর চিত্রিত হয়। এখানে, একটি এস কক্ষপথ এবং একটি পি কক্ষপথ একত্রিত হয়ে দুটি ডিজেনরেট এসপি অরবিটাল গঠন করে। তবে, এখন দুটি খাঁটি পি কক্ষপথ অপরিবর্তিত রয়েছে, যা এটিকে দুটি ডাবল বন্ড বা একটি ট্রিপল বন্ড (≡) গঠনের অনুমতি দেয়।
অন্য কথায়: যদি কোনও কাঠামোতে সি উপরের (= সি = বা সিসি) মেনে চলে তবে এর সংকরকরণ এসপি হয় is অন্যান্য কম চিত্রযুক্ত পরমাণুর জন্য - যেমন রূপান্তর ধাতু - বৈদ্যুতিন এবং আণবিক জ্যামিতির বর্ণনা জটিল কারণ ডি এবং এফ অরবিটালের মাধ্যমেও বিবেচনা করা হয়।
হাইব্রিড অরবিটালগুলি 180º এর কোণে পৃথক করা হয় º এই কারণে বন্ধনযুক্ত পরমাণুগুলি একটি রৈখিক আণবিক জ্যামিতিতে (বিএবি) সাজানো হয়। শেষ অবধি, সায়ানাইড অ্যানিয়নের কাঠামোর নীচে চিত্রটিতে দেখা যাবে:
তথ্যসূত্র
- সেভেন। (3 জুন, 2006) SP-অরবিটালের। । Commons.wikimedia.org থেকে 24 মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
- রিচার্ড সি। ব্যাংক। (মে 2002) বন্ধন এবং সংকরকরণ। 24 মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chemistry.boisestate.edu থেকে
- জেমস। (2018)। একটি হাইব্রিডাইজেশন শর্টকাট। 24 ই মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: মাস্টারঅরগানাইচেস্ট্রি.কম থেকে
- আইয়ান হান্ট ড। রসায়ন বিভাগ, ক্যালগারি বিশ্ববিদ্যালয়। sp3 সংকরকরণ। 24 মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.ucalgary.ca থেকে
- রাসায়নিক বন্ধন দ্বিতীয়: আণবিক জ্যামিতি এবং পারমাণবিক অরবিটাল অধ্যায় 10 এর সংকরকরণ.. 24 মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: wou.edu থেকে
- Quimitube। (2015)। সমাবর্তন বন্ধন: পারমাণবিক অরবিটাল সংকরকরণের পরিচিতি। Quimitube.com থেকে 24 মে, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
- শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ।, পি। 51)। ম্যাক গ্রু হিল