વિદ્યુતઋણતા અને બંધન

કાર્બનિક રસાયણ વિજ્ઞાનના વિધુત ઋણતા એ સમજવા માટેનો ખુબ જ અગત્યનો ખ્યાલ છે આપણે અહીં એ વ્યાખ્યાનો ઉપયોગ કરીશું જે લિનસ પાઉલિંગે તેના પુસ્તકમાં આપી હતી રાસાયણિક બંધનો પ્રકાર ધ નેચર ઓફ કેમિકલ બૉન્ડ પાઉલિંગે કહ્યું હતું કે વિધુતરુણતા એટલે અણુમાં રહેલા પરમાણુની ઈલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષવાની ક્ષમતા તો હવે આપણે અહીં અણુની વાત કરીશું આપણે તે અણુમાં રહેલા બે પરમાણુઓની સરખામણી કરીશું અહીં આ કાર્બન છે અને આ ઓક્સિજન છે આપણે વિધુત ઋણતાના સંદર્ભમાં કાર્બન અને ઓક્સિજનની સરખામણી કરીશું તેના માટે આપણે અહીં જમણી બાજુએ દર્શાવેલા કાર્બનિક આવર્ત કોષ્ટક પર ધ્યાન આપીશું તે આવર્તકોષ્ટકમાં એવા તત્વો દર્શાવવામાં આવ્યા છે જેમનો મૉટે ભાગે ઉપયોગ કબાનીક રસાયણ વિજ્ઞાનમાં થાય છે ત્યાર બાદ આપણને અહીં ભૂરા રંગમાં વિધુત ઋણતા માટે પાઉલિંગનો માપક્રમ આપેલો છે પાઉલિંગે જુદા જુદા તત્વો માટે વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય શોધ્યું અને ત્યાર બાદ તેમને આવર્ત કોષ્ટકમાં મૂક્યું જેના કારણે આપણે જુદા જુદા તત્વોને વિધુત ઋણતાના સંદર્ભમાં સરખાવી શકીએ જો આપણે અહીં કાર્બનની વાત કરીએ તો કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .5 છે 2 .5 હવે જો આપણે તેની સરખામણી ઓક્સિજન સાથે કરીએ તો ઓક્સિજનની વિધુતરુણતાનું મૂલ્ય 3 .5 છે માટે અહીં 3 .5 આમ ઓક્સિજનની વિધુત ઋણતા કાર્બનની વિધુત ઋણતા કરતા વધારે છે હવે વ્યાખ્યા પ્રમાણે જો ઓક્સિજન કાર્બન કરતા વધારે વિધુત ઋણતા ધરાવે તો ઓક્સિજન પાસે ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ આકર્ષવાની ક્ષમતા વધારે હશે હવે જો તમે કાર્બન અને ઓક્સિજનની વચ્ચે વહેંચાયેલા ઇલેક્ટ્રોન અને સહસંયોજક બંધ વિશે વિચારો તો તેઓ અસમાન રીતે વહેંચાયેલા છે કારણ કે ઓક્સિજનની વિધુત ઋણતા વધારે છે માટે અહીં લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને ઓક્સિજન પોતાની તરફ ખેંચે ઇલેક્ટ્રોનનો વીજભાર ઋણ હોય છે પરિણામે આ ઓક્સિજન થોડો વધારે ઋણ વિધુતભારિત થાય પરિણામે હવે ઓક્સિજન આંશિક ઋણ વીજભાર ધરાવે આંશિક ઋણ વીજભારને આપણે સરિક અક્ષર ડેલ્ટા વડે દર્શાવી શકીએ ઓક્સિજન હશે આંશિક ઋણ વિધુતભારિત છે તે લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની તરફ ખેંચે છે હવે જો આપણે આ લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનની હલન ચલનને દર્શાવવી હોય તો તેના માટે બીજી રીત પણ છે તમે અહીં આ પ્રકારના એરોનો ઉપયોગ કરી શકો આ એરો ઇલેક્ટ્રોનના હલન ચલનની દિશામાં હોય છે આમ કાર્બન અહીં લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને ગુમાવે છે તે થોડી ઘણી ઇલેક્ટ્રોન ઘનતા પણ ગુમાવે છે કાર્બન ઋણ વિઘુતભર ગુમાવે છે કાર્બન તટસ્થ છે પરંતુ તે ઋણવિઘુતભર ગુમાવતો હોવાને કારણે હવે તે આંશિક રીતે ધન વિધુતભારિત થાય છે આમ કાર્બન આંશિક ધન છે અને ઓક્સિજન આંશિક ઋણ છે તો હવે અહીં આ પરિસ્થિતિ ધ્રુવીભવનની છે તમારી પાસે એક બાજુ આંશિક ઋણ વીજભાર છે અને બીજી બાજુ આંશિક ધન વીજભાર છે તમે ત્યાં હજુ પણ સહસંયોજક બંધ જોઈ શકો પરંતુ હવે આ બંને પરમાણુઓની વચ્ચે વિધુતરુણતામાં તફાવતને કારણે આપણને ધ્રુવીભુર્ત થયેલો સહસંયોજક બંધ જોવા મળે છે આપણે અહીં બીજા પણ ઉદા જોઈશું જે વિધુત ઋણતામાં રહેલો તફાવત બતાવે છે તો હવે આપણે એવા એનું વિશે વાત કરીએ જેમાં કાર્બનમાં બે પરમાણુ રહેલા છે તો હવે આ લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું શું થાય છે તે વિચારીએ બંને કાર્બન માટે વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય એક સમાન છે ડાબી બાજુએ રહેલા કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .5 છે અને તેવી જ રીતે જમણી બાજુ રહેલા કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય પણ 2 .5 છે તેનો અર્થ એ થાય કે વિધુત ઋણતા વચ્ચેનો તફાવત 0 છે તેનો અર્થ એ થાય કે આ લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન કોઈ પણ કારણ તરફ ગતિ પામશે નહિ તે ઇલેક્ટ્રોન માધ્યમ જ રહે તે આ બંને કાર્બનના પરમાણુઓની વચ્ચે વહેંચાયેલા રહે માટે અહીં આ સહ સંયોજક બંધ છે ત્યાં વિધુત ઋણતામાં તફાવતને કારણે ધ્રુવી ભવન જોવા મળતું નથી માટે આપણે અહીં તને અધ્રુવીય સહ સંયોજક બંધ કહીશું આપણે તેને અ ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ એટલે કે નોન પોલાર કો વેલેન્ટ બોન્ડ કહીશું તો હવે આપણે બીજું ઉદા જોઈશું આપણે કાર્બનની સરખામણી હાઇડ્રોજન સાથે કરીએ ધારો કે મારી પાસે એક અણુ છે જેમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજનની વચ્ચે બંધ છે કાર્બન અને હાઇડ્રોજનની વચ્ચે લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું શું થાય છે હું તેના વિશે વિચારવા મંગુ છું આપણે જાણીએ છીએ કે કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .5 છે હાઇડ્રોજન અહીં છે અને તેની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .1 છે આમ તેમની વિધુત ઋણતા વચ્ચેનો તફાવત 0 .4 છે આમ આ બંને પરમાણુઓની વિધુત ઋણતા વચ્ચે તફાવત જોવા મળે છે પરંતુ આ તફાવત ખુબ જ નનો છે આમ ઘણા બધા પુસ્તકોમાં કાર્બન અને હાઇડ્રોજન વચ્ચેના બંધને અ ધ્રુવીય સહસિયોજક બંધ જ લેવામાં આવે છે હવે આપણે ઉપરજે ઉદા જોઈ ગયા તે જોઈએ આપણે કાર્બન અને ઓક્સિજનની વિધુત ઋણતાની સરખામણી કરીએ જે કંઈક આ પ્રમાણે છે કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .5 છે ઓક્સિજનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 3 .5 છે તેથી તેમની વચ્ચેનો તફાવત 1 છે ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ માટે આ પૂરતું છે આમ આપણને અહીં કાર્બન અને ઓક્સિજનની વચ્ચે ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ જોવા મળે આપણને અહીં ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ જોવા મળે પરિણામે જો આપણે અહીં લાલ રંગમાં રહેલા ઈલિક્ટ્રોન વિશે વિચારીએ તો આ ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન તરફ વધારે ખેંચાય જેના કારણે ઓક્સિજનને આંશિક ઋણ વિધુતભાર મળે હવે ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતા કાર્બનથી દૂર જાય છે જેના કારણે કાર્બનનો વિધુતભાર આંશિક ધન હશે આમ આપણે અહીં જોઈ શકીએ કે જો વિધુત ઋણતા વચ્ચેનો તફાવત 1 હોય તો તે ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ છે જો વિધુતરુણતા વચ્ચેનો તફાવત 0 .4 હોય તો તે અ ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ છે તો અહીં આ બંનેની વચ્ચે ક્યાંક ધ્રુવીય સહ સંયોજક અને અધ્રુવીય સહ સંયોજક બંધની વચ્ચે તફાવત હોવો જોઈએ અને મોટા ભાગના પુસ્તકોમાં તે 0 .5 ના વિસ્તારમાં આપ્યું હોય છે લગભગ 0 .5 આમ જો વિધુત ઋણતા વચ્ચેનો તફાવત 0 .5 કરતા મોટો હોય તો તમે તેને ધ્રુવીય સહ સંયોજક બંધ તરીકે લઇ શકો અને જો વિધુત ઋણતા વચ્ચેનો તફાવત 0 .5 કરતા નાનો હોય તો તમે તેને અ ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ તરીકે લો આપણે વિધુત ઋણતા માટે અહીં પાવલિંગના માપક્રમનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છીએ પરંતુ ત્યાં વિધુત ઋણતા માટે બીજા માપક્રમ પણ છે આ સંખ્યાઓ નિરપેક્ષ નથી તે બધા સાપેક્ષ તફાવત છે તો હવે આપણે એક વધુ ઉદા જોઈએ આપણે ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજનની સરખામણી કરીએતેમની વચ્ચે રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનું શું થાય છે તે વિચારીએ ઇલેક્ટ્રોન અહીં લાલ રંગમાં રહેલા છે આપણે બંને પરમાણુઓ માટે વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય શું છે તે જોઈ ગયા છીએ ઓક્સિજન માટે વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 3 .5 છે હાઇડ્રોજન માટે વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .1 છે માટે તેમની વચ્ચેનો તફાવત 1 .4 થાય પરિણામે અહીં આ ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ છે હવે ઓક્સિજન હાઇડ્રોજન કરતા વધારે વિધુત ઋણતા ધરાવે છે માટે આ લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન ઓક્સિજન તરફ ખેંચાય પરિણામે ઓક્સિજન આંશિક ઋણ વીજભાર અને હાઇડ્રોજન આંશિક ધન વીજભાર મેળવે હવે આપણે કાર્બન અને લિથિયમની વાત કરીશું હું અહીં કાર્બન અને લિથિયમ વચ્ચેનો બંધ દર્શાવીશું ફરીથી આપણે કાર્બન અને લિથિયમ વચ્ચે રહેલા બે ઇલેક્ટ્રોન પર ધ્યાન આપીશું કાર્બનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 2 .5 છે હવે લિથિયમની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય જોવા આપણે ફરીથી આવર્ત કોષ્ટક પર જઈશું અહીં આવર્ત કોષ્ટકમાં લિથિયમ પ્રથમ સમૂહમાં આવેલું છે અને તેની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 1 છે માટે આપણે અહીં 1 લખી શકીએ આ પ્રમાણે તે બંને વચ્ચેનો તફાવત 1 .5 છે માટે આ બંધ ધ્રુવીય સહસયોજક બંધ છે હવે લિથિયમની સરખામણીમાં કાર્બન વધારે વિધુત ઋણમાંય તત્વ છે માટે લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન કાર્બનના પરમાણુ તરફ જશે પરિણામે કાર્બનનો પરમાણુ સામાન્ય કરતા થોડી વધારે ઇલેકટોન ઘનતા મેળવે તેથી તે આંશિક ઋણ વિધુતભારિત થાય અને લિથિયમનો પરમાણુ ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતા ગુમાવે છે પરિણામે તે આંશિક ધન વિધુત ભારિત થાય હવે તમે અહીં આ બંધને ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ તરીકે લઇ શકો પરંતુ હું તમને થોડી કે જ વારમાં બતાવીશ કે તમે તેને આયનીય બંધ તરીકે પણ લઇ શકો તમે કેવા પ્રકારના વિધુત ઋણતાના મૂલ્ય સાથે કામ કરી રહ્યા છો તમે કેવા પ્રકારની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સાથે કામ કરી રહ્યા છો તેના પરતે આધાર રાખે છે પરિણામે આપણે તેને આયનીય બંધ તરીકે લઇ શકીએ હવે આપણે એક એવા સંયોજનનું ઉદા લઈશું જેના માટે આપણે જાણીએ છીએ કે તે આયનીય છે સોડિયમ ક્લોરાઇડ તેનું ઉદા છે શરૂઆતમાં આપણે ધારી લઈએ કે સોડિયમ અને ક્લોરીનની વચ્ચે સહ સંયોજક બંધ છે હવે આપણે અહીં ઇલેક્ટ્રોન દર્શાવીશું આ પ્રમાણે આપણે બંધમાં રહેલા બે ઇલેક્ટ્રોનને પણ દર્શાવીએ હવે સોડિયમ અને ક્લોરીનની વિધુત ઋણતા વચ્ચે શું તફાવત છે તે જોઈએ તેના માટે આપણે ફરીથી આવર્ત કોષ્ટક પર જઈશું તમે અહીં જોઇ શકો કે સોડિયમની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 0 .9 છે અને ક્લોરીનની વિધુત ઋણતાનું મૂલ્ય 3 છે સોડિયમ માટે 0 .9 અને ક્લોરીન માટે 3 સોડિયમ માટે 0 .9 અને ક્લોરીન માટે 3 આમ અહીં વિધુત ઋણતાનું તફાવત ખુબ જ વધારે છે તેનો તફાવત 2 .1 છે આમ ક્લોરીન એ સોડિયમ કરતા ખુબ જ વધારે વિધુત ઋણતા ધરાવે છે તે ખુબ જ વધારે વિધુત ઋણતા ધરાવતું હોવાને કારણે સોડિયમ સાથે ઇલેક્ટ્રોનની વહેંચણી કરશે નહિ પરિણામે તે સોડિયમ પાસેથી ઇલેક્ટ્રોનને લઇ લેય છે તો હવે આપણે ક્લોરીનના પરમાણુને ફરીથી દર્શાવીએ અહીં આ ક્લોરીન છે હું તેની આસ પાસ રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને દર્શાવીશું ક્લોરીન સોડિયમ કરતા વધારે વિધુત ઋણમાંય તત્વ હોવાને કારણે અહીં આ બંધમાં રહેલા બે ઇલેક્ટ્રોન પણ લઈ લેય છે માટે આ બે ઇલેક્ટ્રોન અહીં આવે આમ અહીં ક્લોરીનની પાસે 8 ઇલેક્ટ્રોન છે આ બે ઇલેક્ટ્રોન ખુબ જ પ્રબળતાથી ક્લોરીન તરફ આકર્ષાય સોડિયમ પાસે કોઈ પણ ઇલેક્ટ્રોન બાકી રહેતા નથી ક્લોરીન પાસે એક વધારાનો ઇલેક્ટ્રોન છે પરિણામેતે નિયમ નિસ્ટ ઋણ વિધુતભાર મેળવે છે આપણે હવે અહીં આંશિક વિધુતભાર વિશે વાત કરીશું નહિ કારણ કે ક્લોરીન એક આખો જ ઇલેક્ટ્રોન મેળવી લેય છે તે હવે નિયમ નિષ્ઠ ભાર મેળવે છે તેવી જ રીતે સોડિયમ ઇલેક્ટ્રોનને ગુમાવી ડે છે પરિણામે તે નિયમનિષ્ઠ ધન વિધુતભાર મેળવે છે અને આપણે જાણીએ છીએ કે આ બે આયનોની વચ્ચે આયનીય બંધ જોવા મળે છે આમ તે અહીં આયનીય બંધ દર્શાવે છે આયનીય બંધ આમ સહસંયોજક બંધ અને આયનીય બંધની વચ્ચે વિધુત ઋણતાનો તફાવત 1 .5 અને 2 .1 ની વચ્ચે ક્યાંક જોવા મળે છે મોટા ભાગના પુસ્તકોમાં તેની કિંમત લગભગ 1 .7 આપવામાં આવી છે જો હું તફાવત 1 .7 કરતા વધારે હોય તો તે આયનીય બંધ હશે અને જો તે 1 .7 કરતા ઓછો હોય તો સહસંયોજક બંધ હશે પરંતુ હંમેશા આ પ્રકારની પરિસ્થિતિ હશે નહિ આપણે કાર્બન અને લિથિયમના ઉદાને ફરીથી જોઈએ જો આપણે અહીં કાર્બન અને લિથિયમ વચ્ચેના બંધની વાત કરીએ તો તે ધ્રુવીય સહ સંયોજક બંધ છે પરંતુ કેટલીક વખત તમે આ લાલ બંધને આયનીય બંધ તરીકે લેવા માંગો તો હવે આપણે કાર્બન અને લિથિયમ વચ્ચેના બંધને એવી રીતે દર્શાવીએ કે જાણે તે આયનીય બંધ હોય જો કાર્બન એ લિથિયમ કરતા વધારે વિધુત ઋણમાંય તત્વ હોય તો કાર્બન એ આ લાલ રંગમાં રહેલા બે ઇલેક્ટ્રોનને લઇ લેશે આપણે કાર્બનનો પરમાણુ દોરીએ અને હું તે લાલ રંગમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનને આ પ્રમાણે દર્શાવીશ તે હવે લિથિયમ સાથે ઇલેક્ટ્રોનની વહેંચણી કરતુ નથી લિથિયમ પાસે કોઈ પણ પ્રકારનું ઇલેક્ટ્રોન નથી લિથિયમ એક ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે પરિણામે તે ધન 1 જેટલો ઇનિયમ નિષ્ઠ વિધુતભાર મેળવે છે અને કાર્બન એક ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે તેથી તે -1 જેટલું નિયમ નિષ્ઠ ભાર મેળવે છે પરિણામે આપણે હવે આ બંધને આયનીય બંધ તરીકે લઇ શકીએ કેટલીક કાર્બનિક પ્રક્રિયાઓ માટે આ ઉપયોગી છે તમે અહીં બિંદુ રચના પણ દોરી શકો તમે આ પ્રમાણે દોરી શકો અથવા તમે આ પ્રમાણે આયનીય બંધ દર્શાવી શકો આમ આપણે વિધુત ઋણતા વિશે સમજ મેળવી આ વિડિઓમાં આપણે સંખ્યાઓ સાથે કામ કર્યું પરંતુ પછીના વિડિઓમાં આપણે ફક્ત વિધુત ઋણતા વચ્ચેના તફાવતને જ ધ્યાનમાં લઈશું આમ ઓક્સિજનએ કાર્બન કરતા વધારે વિધુત ઋણતા ધરાવે છે તે સમજવું ઘણું અગત્યનું છે કારણ કે તે તમને કાર્બનિક રસાયણવિજ્ઞાનમાં ઉપયોગી થશે