ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವ ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
ಪೆಂಡಾಹುಲುವಾನ್
ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವು ಒಂದು ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧವಾಗಿದ್ದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ಜೋಡಿ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ನೋಬಲ್ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ. ಈ ಬಂಧವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಜಿಟಿವಿಟಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರದ ಲೋಹವಲ್ಲದ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧ ರಚನೆಯು ಸಾವಯವ ಮತ್ತು ಅಜೈವಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಪ್ರತಿದಿನ ಎದುರಿಸುವ ಅನೇಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ, ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಹಲವಾರು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನಾವು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡಲು ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತೇವೆ.
ಮಾದರಿ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು ಮತ್ತು ಚರ್ಚೆ
ಪ್ರಶ್ನೆ 1
H2O (ನೀರು) ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
ಚರ್ಚೆ:
ನೀರಿನ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು (O) ಮತ್ತು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು (H) ಇರುತ್ತವೆ.
1. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ:
– ಆಮ್ಲಜನಕ: 1s² 2s² 2p⁴ (ಒಟ್ಟು 8 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
– ಹೈಡ್ರೋಜನ್: 1s¹ (ಒಟ್ಟು 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್)
ಆಮ್ಲಜನಕಕ್ಕೆ ಆಕ್ಟೇಟ್ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಇನ್ನೂ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ (ಅದರ ಹೊರಗಿನ ಶೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ 8 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು), ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಡ್ಯುಪ್ಲೆಟ್ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ (ಕೆ ಶೆಲ್‌ನಲ್ಲಿ 2 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು).
2. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ:
- ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಒಂದು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
- ಆಮ್ಲಜನಕವು ಎರಡು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಒಂದರಂತೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, H2O ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎರಡು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಒಂದು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಡುವೆ.
ಪ್ರಶ್ನೆ 2
ಮೀಥೇನ್ ಅಣುವಿನ (CH₄) ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.
ಚರ್ಚೆ:
ಮೀಥೇನ್ ಒಂದು ಇಂಗಾಲದ ಪರಮಾಣು (C) ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು (H) ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
1. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ:
– ಕಾರ್ಬನ್: 1s² 2s² 2p² (ಒಟ್ಟು 6 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
– ಹೈಡ್ರೋಜನ್: 1s¹ (ಒಟ್ಟು 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್)
ಇಂಗಾಲವು ನಾಲ್ಕು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು (2s² 2p²) ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಒಂದು ಆಕ್ಟೇಟ್ ಅನ್ನು ತಲುಪಲು ಇನ್ನೂ ನಾಲ್ಕು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
2. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ:
- ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಒಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
- ಕಾರ್ಬನ್ ನಾಲ್ಕು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಒಂದರಂತೆ.
ಮೀಥೇನ್‌ನ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:
""
H
|
ಎಚ್ – ಸಿ – ಎಚ್
|
H
""
ನಾಲ್ಕು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ನಾಲ್ಕು ಏಕ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲವು ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿದೆ.
ಪ್ರಶ್ನೆ 3
ಇಂಗಾಲದ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO₂) ಗೆ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಆಕಾರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
ಚರ್ಚೆ:
ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಒಂದು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು (C) ಮತ್ತು ಎರಡು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು (O) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
1. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ:
– ಕಾರ್ಬನ್: 1s² 2s² 2p² (ಒಟ್ಟು 6 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
– ಆಮ್ಲಜನಕ: 1s² 2s² 2p⁴ (ಒಟ್ಟು 8 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
ಕಾರ್ಬನ್ ನಾಲ್ಕು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣು ಆರು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್‌ಗೆ ಒಂದು ಆಕ್ಟೇಟ್‌ಗೆ ನಾಲ್ಕು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
2. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ:
- ಕಾರ್ಬನ್ ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
- ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಡುವೆ ಎರಡು ಡಬಲ್ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
CO₂ ಗಾಗಿ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:
""
ಓ = ಸಿ = ಓ
""
ಆಣ್ವಿಕ ಆಕಾರವು 180° ಬಂಧ ಕೋನದೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿದೆ.
ಪ್ರಶ್ನೆ 4
ಒಟ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ ಮತ್ತು ಅಮೋನಿಯಾ ಅಣುವಿಗೆ (NH₃) ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ರಚಿಸಿ.
ಚರ್ಚೆ:
ಅಮೋನಿಯವು ಒಂದು ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣು (N) ಮತ್ತು ಮೂರು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು (H) ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
1. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ:
– ಸಾರಜನಕ: 1s² 2s² 2p³ (ಒಟ್ಟು 7 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
– ಹೈಡ್ರೋಜನ್: 1s¹ (ಒಟ್ಟು 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್)
ಸಾರಜನಕವು ಐದು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಒಂದು ಆಕ್ಟೇಟ್‌ಗೆ ಇನ್ನೂ ಮೂರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ.
2. ಒಟ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ:
– ಸಾರಜನಕ: 5 ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು.
– ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (3 ಪರಮಾಣುಗಳು): 3 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್).
ಒಟ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು = 5 + 3 = 8 ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು.
3. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ:
- ಸಾರಜನಕವು ಪ್ರತಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
NH₃ ಗಾಗಿ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆ:
""
H
|
ಎಚ್ – ಎನ್ – ಎಚ್
|
""
ಮತ್ತು ಒಂದು ಜೋಡಿ ಉಚಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ) ಸಾರಜನಕದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.
ಪ್ರಶ್ನೆ 5
ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅಯಾನು (NO₃⁻) ಗೆ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಿ ವಿವರಿಸಿ.
ಚರ್ಚೆ:
ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅಯಾನು ಒಂದು ಸಾರಜನಕ (N) ಮತ್ತು ಮೂರು ಆಮ್ಲಜನಕ (O), ಮತ್ತು ಒಂದು ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಯಾಟೊಮಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ.
1. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಂರಚನೆ:
– ಸಾರಜನಕ: 1s² 2s² 2p³ (ಒಟ್ಟು 7 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
– ಆಮ್ಲಜನಕ: 1s² 2s² 2p⁴ (ಒಟ್ಟು 8 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು)
ಸಾರಜನಕವು ಐದು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಪ್ರತಿ ಆಮ್ಲಜನಕವು ಆರು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
2. ಒಟ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ:
– ಸಾರಜನಕ: 5 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು.
– ಆಮ್ಲಜನಕ (3 ಪರಮಾಣುಗಳು): 18 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು (ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ 6 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು).
– ಋಣಾತ್ಮಕ ಅಯಾನುಗಳಿಂದಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ: 1 ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್.
ಒಟ್ಟು ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು = 5 + 18 + 1 = 24 ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು.
3. ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಗಳ ತಯಾರಿಕೆ:
- ಸಾರಜನಕವು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರೊಂದಿಗೆ ದ್ವಿಬಂಧವನ್ನು ಮತ್ತು ಇತರ ಎರಡು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಏಕಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
– ಏಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಋಣಾತ್ಮಕ ಆವೇಶದ ಸಮ ವಿತರಣೆಯು ಅನುರಣನವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
NO₃⁻ ಗಾಗಿ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆ:
""
O
/
ಆನ್=ಒ
""
ಆದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡಿಲೋಕಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಅನುರಣನ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಬೇಕು.
ತೀರ್ಮಾನ
ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧವು ಒಂದು ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಸೆಳೆಯುವುದು, ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎಣಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಕೌಶಲ್ಯಗಳಾಗಿವೆ. ಮೇಲಿನ ಉದಾಹರಣೆಗಳ ಮೂಲಕ, ಓದುಗರು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾರೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸಲಾಗಿದೆ.
