रसायन विज्ञान में, आणविक ज्यामिति एक के तीन आयामी आकार का वर्णन करता है अणु और की सापेक्ष स्थिति परमाणु नाभिक एक अणु का। एक अणु के आणविक ज्यामिति को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि बीच का स्थानिक संबंध परमाणु अपनी प्रतिक्रियाशीलता, रंग, जैविक गतिविधि, पदार्थ की स्थिति, ध्रुवीयता और अन्य निर्धारित करता है गुण।
मुख्य तकिए: आणविक ज्यामिति
- आणविक ज्यामिति एक अणु में परमाणुओं और रासायनिक बंधों की त्रि-आयामी व्यवस्था है।
- अणु का आकार उसके रासायनिक और भौतिक गुणों को प्रभावित करता है, जिसमें उसका रंग, प्रतिक्रिया और जैविक गतिविधि शामिल है।
- एक आसन्न समग्र आकार का वर्णन करने के लिए आसन्न बांडों के बीच बंधन कोण का उपयोग किया जा सकता है।
अणु आकृतियाँ
आण्विक ज्यामिति को दो आसन्न बंधों के बीच बने बंध कोणों के अनुसार वर्णित किया जा सकता है। साधारण अणुओं के सामान्य आकार में शामिल हैं:
रैखिक: रैखिक अणुओं में एक सीधी रेखा का आकार होता है। अणु में बंधन कोण 180 ° हैं। कार्बन डाइऑक्साइड (CO)2) और नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) रैखिक हैं।
कोणीय: कोणीय, मुड़े हुए या वी-आकार के अणुओं में 180 ° से कम बॉन्ड कोण होते हैं। एक अच्छा उदाहरण पानी है (एच2ओ)।
त्रिकोणीय समतल: ट्राइगोनल प्लानर अणु एक विमान में लगभग त्रिकोणीय आकार बनाते हैं। बंधन कोण 120 ° हैं। एक उदाहरण बोरोन ट्राइफ्लोराइड (BF) है3).
चतुष्फलकीय: टेट्राहेड्रल आकार एक चार-मुखी ठोस आकृति है। यह आकार तब होता है जब एक केंद्रीय परमाणु में चार बंधन होते हैं। बांड कोण 109.47 ° हैं। टेट्राहेड्रल आकार वाले अणु का एक उदाहरण मीथेन (सीएच) है4).
अष्टभुजाकार: एक अष्टभुजाकार आकृति में आठ चेहरे और 90 ° के बंधन कोण होते हैं। अष्टकोणीय अणु का एक उदाहरण है सल्फर हेक्साफ्लोराइड (एस एफ6).
ट्राइजोनल पिरामिडाइड: यह अणु आकार एक त्रिकोणीय आधार के साथ एक पिरामिड जैसा दिखता है। जबकि रैखिक और त्रिकोणीय आकार प्लानर हैं, त्रिकोणीय पिरामिड आकार तीन आयामी है। एक उदाहरण अणु अमोनिया (NH) है3).
आणविक ज्यामिति का प्रतिनिधित्व करने के तरीके
यह आम तौर पर अणुओं के तीन-आयामी मॉडल बनाने के लिए व्यावहारिक नहीं है, खासकर अगर वे बड़े और जटिल हैं। अधिकांश समय, अणुओं की ज्यामिति को दो आयामों में दर्शाया जाता है, जैसे कि कागज की शीट पर ड्राइंग या कंप्यूटर स्क्रीन पर एक घूर्णन मॉडल।
कुछ सामान्य अभ्यावेदन में शामिल हैं:
रेखा या छड़ी का मॉडल: इस प्रकार के मॉडल में, प्रतिनिधित्व करने के लिए केवल छड़ें या रेखाएँ होती हैं रासायनिक बन्ध दर्शाया गया है। लाठी के सिरों के रंग की पहचान दर्शाते हैं परमाणुओं, लेकिन व्यक्तिगत परमाणु नाभिक नहीं दिखाए जाते हैं।
बॉल और स्टिक मॉडल: यह एक सामान्य प्रकार का मॉडल है जिसमें परमाणुओं को गेंदों या गोले के रूप में दिखाया जाता है और रासायनिक बंधन लाठी या रेखाएं होती हैं जो परमाणुओं को जोड़ती हैं। अक्सर, परमाणु अपनी पहचान बताने के लिए रंगीन होते हैं।
इलेक्ट्रॉन घनत्व प्लॉट: यहां, न तो परमाणुओं और न ही बांडों को सीधे संकेत दिया जाता है। कथानक एक खोजने की संभावना का एक नक्शा है इलेक्ट्रॉन. इस प्रकार का प्रतिनिधित्व एक अणु के आकार को रेखांकित करता है।
कार्टून: कार्टून का उपयोग बड़े, जटिल अणुओं के लिए किया जाता है जो हो सकते हैं कई सबयूनिट, प्रोटीन की तरह। ये चित्र अल्फा हेलीकॉप्टर, बीटा शीट और लूप के स्थान को दर्शाते हैं। व्यक्तिगत परमाणुओं और रासायनिक बांडों को इंगित नहीं किया जाता है। अणु की रीढ़ को एक रिबन के रूप में दर्शाया गया है।
आइसोमरों
दो अणुओं में एक ही रासायनिक सूत्र हो सकता है, लेकिन विभिन्न ज्यामितीय प्रदर्शित होते हैं। ये अणु होते हैं आइसोमरों. आइसोमर्स आम गुणों को साझा कर सकते हैं, लेकिन उनके लिए अलग-अलग पिघलने और उबलते बिंदु, विभिन्न जैविक गतिविधियां, और यहां तक कि अलग-अलग रंग या गंध होना आम है।
आणविक ज्यामिति कैसे निर्धारित की जाती है?
अणु के त्रि-आयामी आकार की भविष्यवाणी पड़ोसी के परमाणुओं के साथ बनने वाले रासायनिक बंधों के प्रकारों के आधार पर की जा सकती है। भविष्यवाणियां काफी हद तक आधारित हैं वैद्युतीयऋणात्मकता परमाणुओं और उनके बीच अंतर ऑक्सीकरण की स्थिति.
भविष्यवाणियों का अनुभवजन्य सत्यापन विवर्तन और स्पेक्ट्रोस्कोपी से आता है। एक अणु के भीतर इलेक्ट्रॉन घनत्व और परमाणु नाभिक के बीच की दूरी का आकलन करने के लिए एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी, इलेक्ट्रॉन विवर्तन और न्यूट्रॉन विवर्तन का उपयोग किया जा सकता है। रमन, आईआर और माइक्रोवेव स्पेक्ट्रोस्कोपी रासायनिक बांडों के कंपन और घूर्णी अवशोषण के बारे में डेटा प्रदान करते हैं।
अणु का आणविक ज्यामिति पदार्थ के अपने चरण के आधार पर बदल सकता है क्योंकि यह अणुओं में परमाणुओं के बीच संबंध और अन्य अणुओं के साथ उनके संबंधों को प्रभावित करता है। इसी प्रकार, घोल में अणु की आणविक ज्यामिति गैस या ठोस के रूप में इसके आकार से भिन्न हो सकती है। आदर्श रूप से, आणविक ज्यामिति का मूल्यांकन तब किया जाता है जब अणु कम तापमान पर होता है।
सूत्रों का कहना है
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