இணைப்பு துருவமுனைப்பு தீர்மானிக்க எப்படி? முன்னோக்கு மற்றும் தலைகீழ் துருவமுனைப்பு

இணைப்பின் துருவமுனைப்பு எப்படி, ஏன் இது அவசியம் என்பதை இன்று நாம் கற்றுக்கொள்வோம். நாம் கணக்கில் உள்ள அளவின் உடல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்துவோம்.

வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல்

ஒரு காலத்தில், நம்மை சுற்றி உலகின் ஆய்வுக்கு அர்ப்பணித்த அனைத்து துறைகளும் ஒரு வரையறையால் ஐக்கியப்பட்டன. வானியலாளர்கள், ரசவாதம் மற்றும் உயிரியலாளர்கள் தத்துவவாதிகளாக இருந்தனர். ஆனால் இப்போது விஞ்ஞான பிரிவுகளில் ஒரு கடுமையான விநியோகம் உள்ளது, மற்றும் பெரிய பல்கலைக்கழகங்கள் கணிதவியலாளர்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும் சரியாக என்ன, மற்றும் என்ன - மொழிவாரி. எனினும், வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் விஷயத்தில் தெளிவான எல்லை இல்லை. பெரும்பாலும் அவர்கள் ஒருவருக்கொருவர் ஒருவருக்கொருவர் ஊடுருவி, சிலநேரங்களில் அவை இணையான படிப்புகளுக்கு செல்கின்றன. குறிப்பாக, இணைப்பு துருவமுனைப்பு ஒரு சர்ச்சைக்குரிய பொருள். அறிவு இந்த பகுதி இயற்பியல் அல்லது வேதியியல் தொடர்பான என்பதை தீர்மானிக்க எப்படி? இரண்டாம் விஞ்ஞானத்திற்கு ஒரு முறையான அறிகுறி படி: இப்போது பாடசாலை மாணவர்கள் இந்த கருத்தை வேதியியல் பகுதியாக படித்து வருகின்றனர், ஆனால் இயற்பியல் அறிவில்லாமல் அவர்கள் செய்ய முடியாது.

அணுவின் கட்டமைப்பு

இணைப்பு துருவத்தை தீர்மானிக்க எப்படி புரிந்து கொள்ள, நாம் முதலில் அணுவின் கட்டமைக்கப்பட்ட எப்படி நினைவு வேண்டும். பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், எந்த அணுவும் பொதுவாக நடுநிலை வகிப்பதாக அறியப்பட்டது, ஆனால் வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் வெவ்வேறு கட்டணங்கள் உள்ளன. ரேசர்ஃபோட் எந்த அணுவின் மையத்திலும் ஒரு பாரிய மற்றும் சாதகமான குற்றம் சார்ந்த மையமாக அமைந்தது. அணு அணுக்கருவின் பொறுப்பு எப்போதுமே முழுமையாய் இருக்கிறது, அதாவது +1, +2 மற்றும் பல. மையக்கருவை சுற்றி ஒரு நியாயமான எதிர்மறை சார்ஜ் எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, இது கண்டிப்பாக அணுசக்தி குற்றச்சாட்டுக்கு ஒத்துள்ளது. அதாவது, மையக்கருவின் பொறுப்பு +32 ஆகும், முப்பத்தி இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் அதைச் சுற்றி இருக்க வேண்டும். அவர்கள் மையப்பகுதியில் சில நிலைப்பாடுகளை ஆக்கிரமித்துள்ளனர். ஒவ்வொரு எலக்ட்ரான் அதன் சுற்றுப்பாதையில் மையக்கருவை சுற்றி "ஒட்டியுள்ளது". அதன் வடிவம், நிலை மற்றும் கருவுக்கு தொலைவு நான்கு குவாண்டம் எண்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

ஏன் துருவமுண்டு?

மற்ற துகள்களிலிருந்து (உதாரணமாக, ஆழமான விண்மீனில், விண்மீன் மண்டலத்திற்கு வெளியே) இருந்து தூரத்திலுள்ள ஒரு நடுநிலை அணுவில், அனைத்து சுற்றுப்புறங்களும் மையத்தில் பொருத்தமாக இருக்கும். அவற்றில் சில சிக்கலான வடிவங்கள் இருந்தாலும், இரண்டு எலக்ட்ரான்களின் சுற்றுப்பாதைகள் ஒரு அணுவில் ஒன்றிணைவதில்லை. ஆனால் நம் தனித்தனியான வெற்றிடத்தை வெற்றிடமாகக் கொண்டு மற்றொரு அணுகுமுறை (உதாரணமாக, அது ஒரு வாயு மேகத்துக்குள் நுழைகிறது) இருந்தால், அது அதனுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும்: வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களின் சுற்றுப்புறங்கள் அயல் அணுக்கருவை நோக்கி நீட்டி, அதை ஒன்றிணைக்கும். ஒரு பொது மின்னணு மேகம், ஒரு புதிய இரசாயன கலவை மற்றும், இதன் விளைவாக, பத்திரத்தின் துருவமுனை இருக்கும். மொத்த மின்னணு மேகம் ஒரு பெரிய பகுதியை எடுக்கும் என்பதை தீர்மானிக்க எப்படி, நாம் இன்னும் சொல்லுவோம்.

இரசாயன பிணைப்புகள் என்ன

தொடர்புள்ள மூலக்கூறுகள் வகையைப் பொறுத்து, அவற்றின் கருக்களின் கட்டணங்கள் மற்றும் வளர்ந்து வரும் ஈர்ப்பு விசை ஆகியவற்றின் வேறுபாடு, பின்வரும் வகையான இரசாயனப் பத்திரங்கள் உள்ளன:

• ஓர் எலக்ட்ரான்;
• உலோக;
• சகப்;
• அயன்;
• வான் டெர் வால்ஸ்;
• ஹைட்ரஜன்;
• இரண்டு எலக்ட்ரான் மூன்று மையம்.

ஒரு கலவையில் ஒரு பிணைப்பின் துல்லியத்தை தீர்மானிக்க எப்படி கேட்க வேண்டுமானால், அது சமநிலை அல்லது அயனியாக (எடுத்துக்காட்டாக, NaCl உப்பு) இருக்க வேண்டும். பொதுவாக, இந்த இரண்டு வகையான இணைப்புகளும் ஒரே நேரத்தில் அணுக்கள் ஒன்றுக்கு எலக்ட்ரானிக் மேகம் எவ்வாறு நகர்கின்றன என்பதில் வேறுபடுகின்றன. இணை சமிக்ஞை இரண்டு சமமான அணுக்கள் (உதாரணமாக, O ₂ ) மூலம் உருவாகவில்லை என்றால், அது எப்போதும் சற்று துருவப்படுத்தப்படுகிறது. அயனி பிணைப்பில், மாற்றமானது வலுவானது. அயனிப் பிணைப்பு அயனங்களை உருவாக்கும் வழிவகுக்கிறது என்று நம்பப்படுகிறது, ஏனெனில் அணுக்களில் ஒன்று மற்றொன்றை எலக்ட்ரான்களை "எடுக்கும்".

ஆனால் உண்மையில், முழுமையாக துருவ சேர்மானங்கள் இல்லை: ஒரே ஒரு அயன் ஒரு பொதுவான மின்னணு மேகம் தன்னை தனியாக ஈர்க்கிறது. எஞ்சியுள்ள மீதமுள்ள துண்டு புறக்கணிக்கப்பட முடியும் என்று வலுவான. எனவே, கூட்டுறவு பத்திரத்தின் துருவமுனைப்பு தீர்மானிக்கப்படலாம் என்பது தெளிவாகிறது, மேலும் அயனிப் பிணைப்பின் துருவமுனிவு உணர்வு இல்லை. இந்த வழக்கில் இந்த இரண்டு வகை இணைப்புகளுக்கும் இடையே உள்ள வேறுபாடு ஒரு தோராயமான, ஒரு மாதிரி, மற்றும் ஒரு உண்மையான உடல் நிகழ்வு அல்ல.

இணைப்பு துருவமுனைப்பு தீர்மானித்தல்

வேதியியல் பிணையத்தின் துருவமுனை சமநிலையிலிருந்து பொது எலக்ட்ரான் மேகத்தின் இடைவெளியில் விநியோகத்தின் விலகலாக இருப்பதை வாசகர் ஏற்கெனவே புரிந்து விட்டது என்று நாம் நம்புகிறோம். சமச்சீர் விநியோகம் என்பது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அணுவில் உள்ளது.

துருவத்தை அளவிடுவதற்கான முறைகள்

இணைப்பு துருவமுனைப்பு தீர்மானிக்க எப்படி? இந்த கேள்வி நேர்மையானது அல்ல. ஆரம்பத்தில், ஒரு துருவமுனை அணுவின் எலக்ட்ரான் மேகத்தின் சமச்சீர்நிலை இதே போன்ற நடுநிலை வகையிலிருந்து வேறுபடுகின்றது என்பதால், எக்ஸ்-ரே ஸ்பெக்ட்ரம் மாறும் என்பதையும் சொல்ல வேண்டும். எனவே, ஸ்பெக்ட்ரம் கோடுகளின் இடமாற்றம் என்பது பத்திரத்தின் துருவமுனைப்பு பற்றிய ஒரு யோசனை கொடுக்கும். ஒரு மூலக்கூறில் ஒரு பிணையத்தின் துல்லியத்தை இன்னும் துல்லியமாக எப்படி தீர்மானிக்க வேண்டும் என்பதை நீங்கள் புரிந்துகொள்ள விரும்பினால், உமிழ்வு அல்லது உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் மட்டும் தெரிய வேண்டும். அதை கண்டுபிடிக்க வேண்டும்:

• பத்திரத்தில் உள்ள அணுவின் பரிமாணங்கள்;
• அவர்களின் கருவிகளின் கட்டணங்கள்;
• இந்த தோற்றத்திற்கு முன்பு அணுக்களில் என்ன உறவுகள் உருவாகின.
• மொத்த பொருளின் கட்டமைப்பு என்ன?
• கட்டமைப்பு படிக இருந்தால், என்ன குறைபாடுகள் உள்ளன மற்றும் அவர்கள் முழு பொருள் பாதிக்கும் எப்படி.

இணைப்பின் துருவநிலை பின்வரும் வடிவத்தின் மேல் அடையாளம் எனக் குறிக்கப்படுகிறது: 0.17+ அல்லது 0.3-. அதே வகையான அணுக்கள் பல்வேறு பொருள்களோடு தொடர்பில் வேறுபட்ட துருவத்தன்மை இருப்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். உதாரணமாக, ஆக்ஸைடு பீஓவில், ஆக்ஸிஜன் 0.35 இன் ஒரு துருவமுள்ளது, மேலும் MgO இல் இது 0.42 இன் துருவமுள்ளது.

அணுவின் முனைவு

வாசகர் ஒரு கேள்வியையும் கேட்கலாம்: "இரசாயனப் பிணைப்பின் துல்லியத்தை எப்படி தீர்மானிக்க வேண்டும், பல காரணிகள் இருந்தால்?" பதில் எளிய மற்றும் சிக்கலானது ஆகும். துல்லியத்தின் அளவுகோல்கள் அணுவின் பயனுள்ள கட்டணங்கள் என வரையறுக்கப்படுகின்றன. இந்த மதிப்பு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட மண்டலத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு எலக்ட்ரானின் பொறுப்பிற்கும், அணுவின் ஒத்த மண்டலத்திற்கும் இடையில் உள்ள வேறுபாடு ஆகும். மொத்தத்தில், இந்த மதிப்பு போதுமான அளவு நன்றாக ஒரு எலக்ட்ரான் மேகம் சில சமச்சீரற்ற காட்டுகிறது, ஒரு இரசாயன பத்திர உருவாகிறது போது எழுகிறது இது. எலக்ட்ரான் இருப்பிடத்தின் எந்த பகுதியும் இந்த பத்திரத்திற்கு (குறிப்பாக சிக்கலான மூலக்கூறுகளில்) துல்லியமாக இருக்கும் என்பதைத் தீர்மானிப்பது கிட்டத்தட்ட முடியாத காரியம். எனவே, அயனி மற்றும் கூட்டுறவு பத்திரங்களில் வேதியியல் பத்திரங்களை பிரித்து வைக்கும் விஷயத்தில், விஞ்ஞானிகள் எளிமைப்படுத்தி மாதிரிகள் மற்றும் மாதிரிகள். இந்த வழக்கில், இதன் விளைவை பாதிக்கும் அந்த காரணிகள் மற்றும் மதிப்புகள் குறைவானவை.

கலவை துருவத்தின் உடல் பொருள்

இணைப்புகளின் துருவமுனைப்பின் உடல் பொருள் என்ன? ஒரு உதாரணம் பார்க்கலாம். ஹைட்ரஜன் அணு எச் ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம் (HF) மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம் (HCl) ஆகிய இரண்டிலும் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. HF இல் அதன் துருவநிலை 0.40 +, HCl இல் 0.18 + ஆகும். இதன் பொருள் மொத்த மின்னணு மேகம் மிகவும் குளோரின் நோக்கி விட ஃவுளூரின்னை நோக்கி திசை திருப்பப்படுகிறது. இதன் பொருள் ஃவுளூரின் அணுவின் எலெக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி குளோரின் அணுவின் எலக்ட்ரோனிகேட்டிவிட்டிவை விட வலுவானது.

மூலக்கூறில் உள்ள ஒரு அணுவின் முனைவு

ஆனால் சிந்தனை வாசகர் இரண்டு அணுக்கள் இருக்கும் எளிய கலவைகள் கூடுதலாக, மேலும் சிக்கலான உள்ளன. உதாரணமாக, ஒரு கந்தக அமில மூலக்கூறான (H ₂ SO ₄ ) அமைக்க, இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் தேவை, ஒன்று கந்தகம், மற்றும் நான்கு ஆக்ஸிஜன் போன்றவை. மற்றொரு கேள்வி எழுகிறது: மூலக்கூறை பிணைப்பின் மிகப்பெரிய துருவமுனைப்பு எவ்வாறு தீர்மானிக்கப்படுகிறது? ஆரம்பத்தில், எந்த தொடர்பும் சில கட்டமைப்பைக் கொண்டிருப்பதை நாம் நினைவில் கொள்ள வேண்டும். அதாவது, சல்பூரிக் அமிலம் ஒரு பெரிய குவியல் அனைத்து அணுக்கள் குவியும் அல்ல, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட அமைப்பு. சல்பரின் மத்திய அணுவானது நான்கு ஆக்ஸிஜன் அணுக்களால் இணைந்துள்ளது, இது ஒரு குறுக்கு ஒலியை உருவாக்குகிறது. இரு எதிரெதிர் பக்கங்களிலும், ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் இரட்டைப் பிணைப்புக்களால் கந்தகத்திற்கு செல்கின்றன. மற்ற இரண்டு பக்கங்களிலும், ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் ஒற்றைப் பிணைப்புகளால் கந்தகத்துடன் இணைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை ஹைட்ரஜன் மூலம் "புறக்கணித்து" உள்ளன. இவ்வாறு, கந்தக அமிலத்தின் மூலக்கூறுகளில் பின்வரும் இணைப்புகள் உள்ளன:

• OH;
• எனவே;
• S = O.

அடைவு மூலம் இந்த இணைப்புகள் ஒவ்வொரு துருவமுனை மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, ஒரு மிக பெரிய காணலாம். இருப்பினும், ஒரு நீண்ட சங்கிலி அணுக்களின் முடிவில் ஒரு வலுவான எலக்ட்ரோனெக்டிவ் உறுப்பு இருந்தால், அது அண்டை பிணைப்புகளின் மின்னணு மேகங்களைக் கொண்டு, அதன் துருவத்தன்மை அதிகரிக்கும் என்பதை நினைவில் கொள்ள வேண்டும். சங்கிலியை விட சிக்கலான ஒரு கட்டமைப்பில், மற்ற விளைவுகள் மிகவும் சாத்தியம்.

பத்திரத்தின் துருவமுனைப்பிலிருந்து வேறு மூலக்கூறின் முனைவு ஏன் வேறுபடுகிறது?

இணைப்பு துருவமுனைப்பு தீர்மானிக்க எப்படி, நாம் கூறினார். இந்த கருத்தின் உடல் அர்த்தம் என்னவென்றால், நாம் வெளிப்படுத்தியுள்ளோம். ஆனால் இந்த சொற்கள் வேதியியல் இந்த பிரிவுடன் தொடர்புடைய பிற சொற்றொடர்களில் காணப்படுகின்றன. ரசாயனப் பிணைப்புக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் துருவமுனை எவ்வாறு செயல்படுவது என்பதில் வாசகர்கள் ஆர்வம் கொண்டுள்ளனர். நாம் பதில் சொல்கிறோம்: இந்த கருத்துகள் பரஸ்பரமாக ஒருவருக்கொருவர் பூர்த்தி செய்து தனித்தனியாக இயலாது. இது நீரின் சிறந்த உதாரணம்.

மூலக்கூறு H ₂ O, இரண்டு ஒத்த HO பத்திரங்கள். அவர்கள் ஒரு கோணத்தில் 104.45 டிகிரி. எனவே நீர் மூலக்கூறின் கட்டமைப்பானது, முனைகளில் ஹைட்ரஜனைக் கொண்ட ஒரு இரண்டு பக்க பிளக் போன்றது. ஆக்ஸிஜன் என்பது ஒரு எலக்ட்ரோனஜெனிக் அணுவும், அது ஹைட்ரஜன் இரண்டு எலக்ட்ரான் மேகங்களையே ஈர்க்கிறது. இவ்வாறு, ஒரு பொதுவான மின்மயமாக்கல் மூலம், முள்ளெலும்புகள் சற்றே சாதகமானவை, மேலும் தரையில் சற்றே எதிர்மறையாக இருக்கிறது. நீர் மூலக்கூறு துருவங்களைக் கொண்டிருப்பதை எளிதாக்குகிறது. இது மூலக்கூறுகளின் துருவமுனைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஆகையால், நீர் போன்ற ஒரு நல்ல கரைப்பான், இந்த வேறுபாடு, மூலக்கூறுகள் தங்களை மற்ற பொருள்களின் மின்னணு மேகங்களைப் பிரித்து, படிகங்களை மூலக்கூறுகளாக பிரிக்கிறது, மற்றும் மூலக்கூறுகள் மூலக்கூறுகளாக பிரிக்க அனுமதிக்கிறது.

குற்றச்சாட்டு இல்லாமலே ஏன் துருவமுனைப்பு இருக்கிறது என்பதை புரிந்து கொள்ள, ஒருவர் நினைவில் கொள்ள வேண்டும்: இது முக்கியமான விஷயம், மூலக்கூறின் கட்டமைப்பும், அதில் எழும் பிணைப்பு வகைகள் மற்றும் வகைகளும், அதில் நுழைகின்ற அணுக்களின் எலெக்ட்ரோனிகேட்டிமை வேறுபாடு.

தூண்டப்பட்ட அல்லது கட்டாய துருவமுனைப்பு

அதன் சொந்த துருவமுனைப்புடன் கூடுதலாக, வெளியில் இருந்து காரணிகளால் தூண்டப்பட்ட அல்லது ஏற்படுகிறது. ஒரு வெளிப்புற மின்காந்த புலமானது மூலக்கூறில் செயல்படுகிறது என்றால், இது மூலக்கூறுக்குள் உள்ள சக்திகளைவிட அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக இருந்தால், அது எலக்ட்ரான் மேகங்களின் கட்டமைப்பை மாற்றிக்கொள்ள முடியும். அதாவது, ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறு H ₂ O இல் ஹைட்ரஜன் மேகங்களை சுழற்றினால், வெளிப்புறத் துணையானது இந்த நடவடிக்கையுடன் இணைந்து இயங்குகிறது என்றால், துருவப்படுத்தல் பெருக்கமடைகிறது. புலம் ஆக்ஸிஜனுடன் குறுக்கிடுவதாகத் தோன்றினால், இணைப்பு துருவமுனை சிறிது குறைகிறது. இரசாயன பிணைப்பின் துருவமுனைப்பை பாதிக்க இது மூலக்கூறுகளின் துருவமுனைப்பையும், இன்னும் அதிகமான செயல்களையும் பாதிக்கும் முயற்சியை அது எடுத்துக் கொள்கிறது. இந்த விளைவு ஆய்வகத்தில் மற்றும் விண்வெளி செயல்முறைகளில் மட்டுமே அடையப்படுகிறது. ஒரு சாதாரண மைக்ரோவேவ் அடுப்பு நீர் மற்றும் கொழுப்பு அணுக்களின் அதிர்வுகளின் பெருக்கத்தை மட்டுமே அதிகரிக்கிறது. ஆனால் இது எந்த வகையிலும் இணைப்பை துல்லியமாக பாதிக்காது.

எந்த விஷயத்தில் துருவமுனை திசையில் உள்ளது

நாம் கருத்தில் கொள்ளும் வார்த்தை தொடர்பாக , நேரடி மற்றும் தலைகீழ் துருவமுனைப்பு என்ன என்பதை நாம் குறிப்பிட முடியாது. நாம் மூலக்கூறுகளைப் பற்றி பேசுகையில், துருவத்தில் ஒரு பிளஸ் சைன் அல்லது ஒரு மைனஸ் அடையாளம் உள்ளது. இதன் பொருள் அணுவானது அதன் மின்னணு மேகத்தைக் கொடுக்கிறது, மேலும் சிறிது சாதகமானதாக மாறுகிறது, அல்லது அதற்கு மாறாக, மேகம் தன்னை நோக்கி இழுக்கிறது மற்றும் எதிர்மறை கட்டணத்தை பெறுகிறது. தூண்டுதலின் திசையானது கட்டணம் செலுத்துகையில், அதாவது நடப்பு ஓட்டம் வழியாக நடக்கும்போது மட்டுமே உணர்கிறது. அறியப்பட்டபடி, எட்ரான்ஸ் ஈர்ப்பு இடத்திற்கு (சாதகமாக விதிக்கப்படும்) தங்கள் ஆதாரத்திலிருந்து (எதிர்மறையாக விதிக்கப்படும்) இருந்து நகர்கிறது. எலக்ட்ரான்கள் உண்மையில் எதிர் திசையில் நகரும் எந்த ஒரு கோட்பாடு உள்ளது: இது ஒரு எதிர்மறை ஒரு நேர்மறையான ஆதார இருந்து. ஆனால் பொதுவாக இது அவசியம் இல்லை, அவர்களுடைய இயக்கத்தின் உண்மை மட்டுமே முக்கியம். எனவே, சில செயல்களில், உலோகப் பாகங்கள் வெல்டிங் செய்யும் போது, எந்த துருவங்களை இணைக்கிறீர்கள் என்பது முக்கியம். எனவே, துருவமுனை எவ்வாறு இணைக்கப்பட்டுள்ளது என்பது முக்கியம்: நேரடியாகவோ எதிர் திசையில். சில உபகரணங்கள், கூட வீட்டு உபகரணங்கள், இது விஷயத்தில்.