द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय बल क्या हैं? - रसायन विज्ञान - 2025

द्विध्रुवीय द्विध्रुवीय बलों या Keesom बलों उन आणविक बातचीत स्थाई द्विध्रुव क्षणों के साथ अणुओं में मौजूद हैं। यह वैन डेर वाल्स बलों में से एक है और, हालांकि यह सबसे मजबूत से दूर है, यह एक प्रमुख कारक है जो कई यौगिकों के भौतिक गुणों की व्याख्या करता है।

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

ऊपरी छवि दो द्वि-अणुओं के बीच द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं को स्थायी द्विध्रुवीय क्षणों के साथ दर्शाती है। इसी तरह, यह देखा जा सकता है कि अणु कैसे उन्मुख होते हैं ताकि बातचीत कुशल हो। इस प्रकार, सकारात्मक क्षेत्र attract + नकारात्मक क्षेत्र को आकर्षित करता है.-।

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

इस यौगिकों (कार्बनिक या अकार्बनिक) में यह परिणाम है कि द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं उच्च उबलते या पिघलने वाले बिंदुओं को प्रदर्शित करने में सक्षम हैं।

द्विध्रुव आघूर्ण

अणु का द्विध्रुवीय क्षण µ एक वेक्टर मात्रा है। दूसरे शब्दों में: यह उन दिशाओं पर निर्भर करता है जहां एक ध्रुवता ढाल है। इस ढाल की उत्पत्ति कैसे और क्यों होती है? उत्तर बांड और तत्वों के परमाणुओं की आंतरिक प्रकृति में निहित है।

उदाहरण के लिए, ऊपरी छवि में A, B की तुलना में अधिक विद्युतीय है, इसलिए AB बॉन्ड में उच्चतम इलेक्ट्रॉन घनत्व A के आसपास स्थित है।

दूसरी ओर, बी "अपने इलेक्ट्रॉनिक बादल को छोड़ देता है" और इसलिए, एक इलेक्ट्रॉन-गरीब क्षेत्र से घिरा हुआ है। ए और बी के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटीज में यह अंतर ध्रुवता ढाल बनाता है।

जैसा कि एक क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों में समृद्ध है (in-) जबकि दूसरा इलेक्ट्रॉनों () +) में खराब है, दो ध्रुव दिखाई देते हैं, जो उनके बीच की दूरी के आधार पर, it के विभिन्न परिमाणों की उत्पत्ति करते हैं, जो प्रत्येक यौगिक के लिए निर्धारित होते हैं। ।

समरूपता

यदि एक निश्चित परिसर के अणु में, = 0 होता है, तो इसे अपोलर अणु कहा जाता है (भले ही इसमें ध्रुवता प्रवणता हो)।

यह समझने के लिए कि कैसे समरूपता - और इसलिए आणविक ज्यामिति - इस पैरामीटर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, एबी बांड पर फिर से विचार करना आवश्यक है।

उनकी इलेक्ट्रोनगैटिविटीज में अंतर के कारण, इलेक्ट्रॉनों में अमीर और गरीब परिभाषित क्षेत्र हैं।

क्या होगा यदि लिंक AA या BB थे? इन अणुओं में कोई द्विध्रुवीय क्षण नहीं होगा, क्योंकि दोनों परमाणु उसी तरह से बांड के इलेक्ट्रॉनों (एक सौ प्रतिशत सहसंयोजक बंधन) की ओर आकर्षित होते हैं।

जैसा कि छवि में देखा जा सकता है, न तो एए और न ही बीबी अणु अब इलेक्ट्रॉनों (लाल और नीले) में समृद्ध या गरीब क्षेत्रों को दिखाते हैं। यहाँ A ₂ और B _{2 को एक साथ} रखने के लिए एक और प्रकार की शक्तियाँ जिम्मेदार _हैं: प्रेरित द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएँ, जिन्हें लन्दन की सेनाओं या दबंग बलों के रूप में भी जाना जाता है।

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

दो बीओबी अणुओं के efficient + क्षेत्र कुशल द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बातचीत की अनुमति नहीं देते हैं; ऐसा ही दो AOA अणुओं के δ- क्षेत्रों के लिए होता है। इसी तरह, दोनों अणुओं के जोड़े में ise = 0 है। पोलेरिटी ग्रेडिएंट OA को बॉन्ड AO के साथ सदिश रूप से रद्द कर दिया जाता है।

नतीजतन, फैलाव बल भी एओए और बीओबी जोड़ी में खेल में आते हैं, डुबोले के प्रभावी अभिविन्यास की अनुपस्थिति के कारण।

गैर-अणु अणुओं में विषमता

सबसे सरल मामला CF ₄ अणु (या CX ₄ प्रकार) का है। यहाँ, सी में एक टेट्राहेड्रल आणविक ज्यामिति और इलेक्ट्रॉन-समृद्ध क्षेत्र हैं, जो विशेष रूप से F के इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणुओं पर स्थित हैं।

टेट्राहेड्रोन की किसी भी दिशा में ध्रुवीय ढाल सीएफ रद्द करता है, जिससे इन सभी की वेक्टर राशि बराबर 0 हो जाती है।

इस प्रकार, हालांकि टेट्राहेड्रोन का केंद्र बहुत ही सकारात्मक (and +) है और इसके कोने बहुत ही नकारात्मक (this-) हैं, यह अणु अन्य अणुओं के साथ द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाओं का निर्माण नहीं कर सकता है।

द्विध्रुवों की अभिविन्यास

रैखिक एबी अणुओं के मामले में, वे इस तरह से उन्मुख होते हैं कि वे सबसे कुशल द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय इंटरैक्शन बनाते हैं (जैसा कि ऊपर की छवि में दिखाया गया है)। उपरोक्त अन्य आणविक ज्यामिति के लिए उसी तरह लागू होता है; उदाहरण के लिए, NO ₂ अणुओं के मामले में कोणीय वाले ।

इस प्रकार, ये इंटरैक्शन यह निर्धारित करते हैं कि यौगिक एबी एक गैस, एक तरल या कमरे के तापमान पर एक ठोस है।

यौगिकों ए ₂ और बी ₂ (बैंगनी दीर्घवृत्त के) के मामले में, यह बहुत संभावना है कि वे गैसीय हैं। हालांकि, यदि इसके परमाणु बहुत भारी और आसानी से ध्रुवीकरण योग्य हैं (जो लंदन बलों को बढ़ाता है), तो दोनों यौगिक या तो ठोस या तरल हो सकते हैं।

द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रियाएं जितनी अधिक मजबूत होंगी, अणुओं के बीच सामंजस्य उतना ही अधिक होगा; इसी तरह, यौगिक के पिघलने और क्वथनांक उच्च होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि इन इंटरैक्शन को "तोड़ने" के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

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

हाइड्रोजन बॉन्ड इंटरैक्शन

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

अर्थात्, N, O, और F परमाणुओं के साथ H से बंधे हुए अणु हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं।

इस प्रकार, हाइड्रोजन बांड ओएचओ, एनएचएन और एफएचएफ, ओएचएन, एनएचओ, आदि हैं। इन अणुओं में स्थायी और बहुत तीव्र द्विध्रुवीय क्षण होते हैं, जो इन पुलों के "लाभ उठाने" के लिए उन्हें सही ढंग से उन्मुख करते हैं।

वे किसी भी सहसंयोजक या आयनिक बंधन से ऊर्जावान रूप से कमजोर हैं। हालांकि, एक यौगिक (ठोस, तरल या गैसीय) के चरण में सभी हाइड्रोजन बांडों का योग इसे ऐसे गुण प्रदर्शित करता है जो इसे अद्वितीय के रूप में परिभाषित करता है।

उदाहरण के लिए, ऐसा पानी का मामला है, जिसके हाइड्रोजन बांड इसके उच्च क्वथनांक के लिए जिम्मेदार हैं और तरल पानी की तुलना में बर्फ की अवस्था में कम घने होने के लिए; कारण है कि हिमखंड समुद्र में तैरते हैं।

संदर्भ

1. डिपोल-डिपोल फोर्सेस। 30 मई, 2018 को पुनः प्राप्त, से: chem.purdue.edu
2. असीम विद्या। डिपोल-डिपोल फोर्स। 30 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया, से: courses.lumenlearning.com
3. जेनिफर रूसर। (2016)। डिपोल-डिपोल फोर्सेस। 30 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया: sophia.org
4. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (3 मई, 2018)। हाइड्रोजन बॉन्डिंग के उदाहरण क्या हैं? 30 मई, 2018 को पुनः प्राप्त किया गया:
5. मैथ्यूज, सीके, वैन होल्डे, केई और अहर्न, केजी (2002) बायोकेमिस्ट्री। तीसरा संस्करण। एडिसन वेस्ले लॉन्गमैन, इंक।, पी 33।
6. Whitten, डेविस, पेक और स्टेनली। रसायन विज्ञान। (8 वां संस्करण।)। कैंजेज लर्निंग, पी 450-452।
7. उपयोगकर्ता Qwerter। (16 अप्रैल, 2011)। शौचालय में 3 डी मॉडल हाइड्रोजन बांड। । 30 मई, 2018 को पुनः प्राप्त: commons.wikimedia.org से