ट्रिपल बॉन्ड उदाहरण: विस्तृत अंतर्दृष्टि और तथ्य

हम त्रिक आबंध के निर्माण में शामिल रसायन का अध्ययन करने जा रहे हैं। एल्काइन्स, फंक्शनल ग्रुप्स आदि के उपयुक्त ट्रिपल बॉन्ड उदाहरणों का अध्ययन करके परीक्षण करें।

आइए विभिन्न ट्रिप बांड उदाहरणों पर एक नजर डालते हैं :

तो ट्रिपल बांड क्या है? जब परमाणु इलेक्ट्रॉनों के तीन जोड़े साझा करते हैं और एक बंधन बनाते हैं तो परिणामी एक त्रिबंध होता है। इसे कम या कम बांड लंबाई के साथ अत्यधिक प्रतिक्रियाशील कहा जाता है। ट्रिपल बॉन्ड को तीन समानांतर डैश (C≡C) द्वारा दर्शाया जाता है। इनका गलनांक और क्वथनांक कम पाया जाता है.

साथ ही, यह भी माना जाता है कि जैसे-जैसे कार्बन की संख्या बढ़ती है, गलनांक और क्वथनांक भी बढ़ता है; वे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील और पानी में अघुलनशील हैं। तो हम ट्रिपल के गठन के करीब पहुंचेंगे विभिन्न ट्रिपल बांड उदाहरणों के अणुओं का अध्ययन करके बंधन.

बॉन्ड की मजबूती: जैसे-जैसे बॉन्ड की ताकत बढ़ती है, बॉन्ड की लंबाई कम होती जाती है। ट्रिपल बांड बहुत मजबूत होते हैं और दोगुने से भी छोटे होते हैं एक ही प्रकार के परमाणुओं के बीच बंधन। बॉन्ड की लंबाई लगभग 1.203 है, और बॉन्ड को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा -365 kJ/mol है। बॉन्ड की लंबाई को बॉन्ड स्ट्रेंथ और बॉन्ड डिसोसिएशन एनर्जी के व्युत्क्रमानुपाती देखा जाता है।

इसकी अवधारणा आकार की अवधारणा को समझने में संकरण बहुत उपयोगी है और अणुओं की आणविक ज्यामिति। तो संकरण परमाणु ऑर्बिटल्स का इंटरमिक्सिंग है जिससे वांछित नए हाइब्रिड ऑर्बिटल का निर्माण होता है। सिग्मा आबंध एक कार्बन के sp कक्षक के साथ दूसरे कार्बन के sp कक्षक के बीच बनता है। दो कार्बन परमाणुओं के p-कक्षक के बीच पाई आबंध का निर्माण होता है। इसलिए हम इस अवधारणा को विभिन्न ट्रिपल बॉन्ड उदाहरणों को समझने में लागू करेंगे।

ट्रिपल बॉन्ड उदाहरण

1. एसिटिलीन

इसे सबसे सरल हाइड्रोकार्बन माना जाता है जिसमें ट्रिपल बॉन्ड CH≡CH, एक सिग्मा + दो पाई बॉन्ड होते हैं। यह संयोजकता -4 के साथ एक टेट्रावैलेंट यौगिक है। हम जानते हैं कि एसिटिलीन के निर्माण में कार्बन और हाइड्रोजन शामिल हैं। अतः कार्बन का परमाणु क्रमांक 6 है, इसकी संयोजकता चार है, अर्थात बंध निर्माण के लिए उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों की संख्या। यह बहुत ही सामान्य ट्रिपल बॉन्ड उदाहरण हैं।

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परमाणु क्रमांक 1 वाला हाइड्रोजन अपने इलेक्ट्रॉन को बंध निर्माण के लिए साझा कर सकता है। तो एसिटिलीन अणु C2H2 में, दो कार्बन परमाणु और दो हाइड्रोजन परमाणु एक साथ जुड़ते हैं।

एसिटिलीन (एथिन) से जुड़े संकरण का प्रकार sp है, जिसका अर्थ है कि इसमें आधा s - वर्ण और आधा p - वर्ण होता है, जिसमें 180 डिग्री का बंधन कोण होता है, और इसमें रैखिक ज्यामिति होती है। यह देखा गया है कि जमीनी अवस्था में कार्बन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2px1 2py1 है, इसलिए केवल दो इलेक्ट्रॉन हैं जो अप्रकाशित हैं, लेकिन कार्बन की संयोजकता 4 है।

अतः आबंध निर्माण के लिए इसे 4 इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है। इसलिए s कक्षकों से 2 इलेक्ट्रॉन 2pz कक्षक में जाते हैं, जो उत्तेजित अवस्था के दौरान खाली रहता है। तो के दौरान उत्तेजित अवस्था अब कार्बन इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 हो जाता है।

कार्बन का प्रत्येक परमाणु उत्तेजित अवस्था के दौरान 2s और 2p कक्षकों के sp संकरण द्वारा संकरण करता है, जिससे दो आधे भरे हुए कक्षक (sp) एक लाइनर व्यवस्था वाले होते हैं।

2. कार्बन मोनोऑक्साइड :

कार्बन परमाणु और ऑक्सीजन परमाणु के बीच त्रिबंध पाया जाता है। इसमें 1 सिग्मा और 2 पाई बांड होते हैं। ऐसा कहा जाता है कि कार्बन मोनोऑक्साइड सबसे मजबूत है सहसंयोजक बंधन. कार्बन और ऑक्सीजन के बीच बंधन का निर्माण सहसंयोजक बंधन द्वारा होता है, अर्थात, 2 परमाणुओं (कार्बन, ऑक्सीजन) के बीच इलेक्ट्रॉनों की साझेदारी।

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जब कार्बन परमाणु ऑक्सीजन इलेक्ट्रॉन से अकेला जोड़ा प्राप्त करता है, तो परिणामी बंधन गैर-सहसंयोजक होता है। तो 2 सहसंयोजक बंधन हैं, और 1 गैर-सहसंयोजक बंधन है। अनुबंध आदेश 3 पाया गया है।

कार्बन में संयोजकता इलेक्ट्रॉन 4 और ऑक्सीजन में 6 है। संकरण का निर्धारण करना अधिक आसान हो जाता है यदि हम अणु की स्थिर संख्या ज्ञात कीजिए (स्टेरिक संख्या - केंद्रीय परमाणु के चारों ओर एकाकी जोड़े के जोड़े की संख्या कहलाती है)। यह देखा गया है कि जिन अणुओं में स्टेरिक संख्या के रूप में 2 होते हैं, संकरण को sp कहा जाता है।

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सीओ सिग्मा बांड कार्बन के 2pz कक्षीय और ऑक्सीजन अतिव्यापी के 2pz कक्षीय के परिणामस्वरूप होता है। दो पाई बंधों में से एक पाई आबंध कार्बन के 2px कक्षीय और ऑक्सीजन के 2px कक्षीय अतिव्यापन से उत्पन्न होता है, और दूसरा pi बंधन कार्बन के 2py कक्षीय और ऑक्सीजन अतिव्यापन के 2py कक्षीय का परिणाम होता है।

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3. प्रोपनी

यह एक अणु है जिसमें सहसंयोजक बंधन 2 कार्बन परमाणुओं के बीच होता है। तो मूल रूप से, प्रोपाइन कार्बन के 3 परमाणुओं और हाइड्रोजन के 4 परमाणुओं से बना होता है। पहला कार्बन एक हाइड्रोजन से एकल बंध द्वारा बंधित होता है और अगले कार्बन से त्रिबंध द्वारा जुड़ा होता है। और दूसरा कार्बन 1 कार्बन से ट्रिपल बॉन्ड द्वारा और दूसरा कार्बन सिंगल बॉन्ड द्वारा जुड़ा होता है।

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तीसरा कार्बन बंध एक ही बन्ध द्वारा 3 हाइड्रोजन परमाणुओं से जुड़ा होता है। तो, इसलिए, इसमें 6 सिग्मा और 2 पाई बांड हैं. प्रोपाइन का गलनांक ऋणात्मक 104 डिग्री सेल्सियस और क्वथनांक 23.1 डिग्री सेल्सियस होता है। यह देखा गया है कि यह H2O में अघुलनशील है लेकिन क्लोरोफॉर्म, बेंजीन आदि में घुलनशील पाया जाता है।

जैसा कि हम जानते हैं कि प्रोपाइन की संरचना में 3 कार्बन होते हैं; पहले कार्बन को देखते हुए, इसमें दो परमाणु जुड़े होते हैं, इनमें से एक कार्बन और दूसरा हाइड्रोजन। तो पहले कार्बन परमाणु के आसपास कोई अकेला जोड़ा नहीं है। इसलिए इसका संकरण सपा माना जाता है।

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दूसरे कार्बन को ध्यान में रखते हुए, यह दोनों तरफ 2 कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है, और कोई अकेला जोड़ा मौजूद नहीं होता है। इसलिए इसका संकरण सपा है। अब तीसरे कार्बन परमाणु की बात करें तो यह 4 परमाणुओं से जुड़ा होता है, जिसमें से तीन हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, और एक कार्बन परमाणु होता है, और कोई अकेला जोड़ा मौजूद नहीं होता है, इसलिए कार्बन का संकरण sp3 होता है।

4. बेंजीन

यह एक आर्यन ट्रिप बॉन्ड का एक उदाहरण है। यह एक बहुत ही प्रतिक्रियाशील मध्यवर्ती है। हम इसे एक अपवाद के रूप में मान सकते हैं क्योंकि दूसरी पाई बॉन्डिंग sp2 ऑर्बिटल्स (हाइब्रिड) की कमजोर बातचीत का परिणाम है, जो रिंग्स प्लेन में है।

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6-सदस्यीय सुगंधित वलय के तनाव और प्रतिक्रियाशीलता (अपेक्षाकृत उच्च) के कारण गठित ट्रिपल बॉन्ड प्रकृति में गैर-रैखिक पाया जाता है। इसमें दो सिग्मा बांड (एसपी-एसपी) और एक पाई बांड (पीपी) होते हैं।

संकरण: यह देखा गया है कि ट्रिपल बांड वाले कार्बन sp संकरित होते हैं, और शेष चार कार्बन, जो एकल-बंधुआ होते हैं, sp2 संकरित होते हैं। बेंजीन दुर्लभ प्रकार के ट्रिपल बॉन्ड उदाहरण हैं।

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5. 2-ब्यूटिन

इसका रासायनिक सूत्र C4H6 है जिसमें गलनांक -32 डिग्री सेल्सियस और गलनांक 27 डिग्री सेल्सियस होता है। इसका पर्यायवाची डाइमिथाइलएसेटिलीन है। अणु में नौ सिग्मा बंध और दो पाई बंध होते हैं। पहले और चौथे कार्बन में 4 सिग्मा बांड होते हैं, और इसलिए यह sp3 संकरित होता है।

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6. नाइट्रोजन

इसका प्रतीक एन है, और परमाणु संख्या 7 मानी जाती है और यह समूह 5 से संबंधित है। यह ज्यादातर गैसीय अवस्था में -209.86 डिग्री सेल्सियस के गलनांक और -195.795 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ मौजूद है। नाइट्रोजन में संयोजकता इलेक्ट्रॉन पांच होते हैं, इसलिए अपना अष्टक पूरा करने के लिए इसे तीन से अधिक इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।

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इसलिए यह ऑक्टेट नियम को संतुष्ट करने के लिए अपने तीन इलेक्ट्रॉनों को एक और नाइट्रोजन परमाणु के साथ साझा करता है। N2 में एक सिग्मा बंध और 2 pi बंध होते हैं। N परमाणु पर एक अकेला जोड़ा मौजूद है। नाइट्रोजन में स्टेरिक कारक 1 + 1 = 2 कहा जाता है। एन 2 में बंधन कोण रैखिक आणविक ज्यामिति के साथ 180 डिग्री पाया जाता है, और इसकी लोकप्रियता गैर-ध्रुवीय देखी जाती है।

N2 का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन 1s2 2s2 2px 2py 2pz है, 3p ऑर्बिटल्स में से 2 खाली रह जाते हैं। तो ये आधे भरे हुए 2p कक्षक आबंधन में भाग लेते हैं। तो नाइट्रोजन में से प्रत्येक से ये तीन आधे भरे हुए ऑर्बिटल्स बंधन बनाने के लिए अक्ष (इंटरन्यूक्लियर) के साथ ओवरलैप करते हैं। इस प्रकार 2 नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच त्रिबंध बनता है। यह N2 जीवों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। इसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में उर्वरकों आदि के निर्माण के लिए भी किया जाता है।

अक्सर पूछे गए प्रश्न

1. क्या F2 एक ट्रिपल बॉन्ड है?

नहीं, फ्लोरीन में ट्रिपल बॉन्ड नहीं होता है।

F2 को शुद्ध सहसंयोजक बंधन कहा जाता है। फ्लोरीन की परमाणु संख्या 9 बताई जाती है, और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2px2 2py2 2pz1 है. अतः संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या 7 है। प्राप्त करने के लिए एक पूर्ण ऑक्टेट, इसे एक और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।

यह एक और फ्लोरीन परमाणु के साथ मिलकर अपना अष्टक पूरा करता है। एक फ्लोरीन परमाणु के 2pz और दूसरे फ्लोरीन परमाणु के 2pz के बीच संबंध होता है, और परिणामी एक सहसंयोजक बंधन होता है। F2 परमाणु (प्रत्येक) पर इलेक्ट्रॉनों के 3 एकाकी जोड़े हैं।

2. क्या H2 एक ट्रिपल बॉन्ड है?

नहीं, H, में त्रिक आबंध नहीं है।

यह एकल बंधन गठन द्वारा एक बंधन बनाता है। जैसा कि हम जानते हैं कि इसका परमाणु एक अधातु है, इसलिए H2 (अणु) बंधन निर्माण सहसंयोजक होगा। यह एक गैर-ध्रुवीय (सहसंयोजक) बंधन के रूप में भी देखा जाता है क्योंकि बंधन का निर्माण समान परमाणुओं के बीच होता है, इसलिए उनकी इलेक्ट्रोनगेटिविटी में कोई अंतर नहीं होता है, दूसरे शब्दों में, इसका मतलब यह है कि हाइड्रोजन और इलेक्ट्रॉनों के परमाणु हैं समान रूप से साझा किया।

इसका गलनांक -259.9 डिग्री सेल्सियस है, और इसका क्वथनांक -252.8 डिग्री सेल्सियस पर देखा जाता है। इसे सभी तत्वों में सबसे हल्का माना जाता है। यह काफी स्थिर है लेकिन फिर भी विभिन्न बंधन बनाने में सक्षम है। इसके तीन समस्थानिक हैं, ट्रिटियम, ड्यूटेरियम और प्रोटियम, और तीनों के गुणों में भिन्नता है।

H2 ज्वलनशील (अत्यधिक) पाया जाता है और आवश्यक परिस्थितियों का सामना करने पर वातावरण में आग पकड़ सकता है।

यदि हम संकरण की बात करें, तो हाइड्रोजन में कोई संकरण नहीं होता है क्योंकि इसमें केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए तार्किक रूप से ऑर्बिटल्स को मिलाकर हाइब्रिड ऑर्बिटल्स बनाना संभव नहीं है।

3. क्या एचसीएन एक ट्रिपल बॉन्ड है?

हां, एचसीएन (हाइड्रोजन साइनाइड) में एक ट्रिपल बॉन्ड (कार्बन और नाइट्रोजन परमाणु के बीच) होता है।

यह खतरनाक पाया गया है। इसलिए इसके साथ काम करते समय बहुत सावधान रहना चाहिए। यह तरल या गैसीय रूप में मौजूद हो सकता है।

गलनांक -13.29 डिग्री सेल्सियस और क्वथनांक 26 डिग्री सेल्सियस होता है। HC-N अणु में एक रैखिक ज्यामिति होती है। हाइड्रोजन साइनाइड एक कमजोर अम्ल है; यह पानी की उपस्थिति में आंशिक रूप से आयनित हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप CN− का आयन होता है। इस प्रकार हाइड्रोसायनिक एसिड बनता है। इसका उपयोग खनन उद्योग में सोने और चांदी के खनन के लिए किया जाता है।

साथ ही, एचसीएन जैसे ईडीटीए, एडिपोनिट्राइल (यह नायलॉन -6,6 के लिए एक अग्रदूत है) का उपयोग करके कई महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक तैयार किए जाते हैं। हाइड्रोजन साइनाइड में तीन परमाणु (एक हाइड्रोजन, एक कार्बन और एक नाइट्रोजन) होते हैं। कार्बन और हाइड्रोजन के बीच का बंधन एकल है, जबकि कार्बन और नाइट्रोजन के बीच का बंधन ट्रिपल है। स्टेरिक नंबर 2 पाया गया है।

इस अणु में हाइड्रोजन का कोई संकरण नहीं होता है क्योंकि एक हाइड्रोजन इलेक्ट्रॉन एक कार्बन इलेक्ट्रॉन के साथ बंध जाता है, इस प्रकार इसकी संयोजकता को संतुष्ट करता है। अणु में कार्बन का संकरण सपा है।

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