आणविक आकारहरू छलफल गर्ने उदाहरण प्रश्नहरू
पेन्गान्टार
रसायन विज्ञान भनेको पदार्थको व्यवहार र त्यसमा हुने परिवर्तनहरूको अध्ययन हो। रसायन विज्ञानमा एउटा महत्त्वपूर्ण अवधारणा भनेको आणविक आकार बुझ्नु हो। आणविक आकारले यौगिकहरूको भौतिक र रासायनिक गुणहरूलाई प्रभाव पार्छ, जस्तै पग्लने बिन्दु, उम्लने बिन्दु, र वाष्प चाप। ती यौगिकहरूमा हुने रासायनिक प्रतिक्रियाहरू निर्धारण गर्न आणविक आकारले पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। आणविक आकार व्याख्या गर्न सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने सिद्धान्त VSEPR (भ्यालेन्स शेल इलेक्ट्रोन जोडी प्रतिकर्षण) सिद्धान्त हो। यस लेखमा, हामी आणविक आकारसँग सम्बन्धित धेरै उदाहरण समस्याहरू र तिनीहरूलाई समाधान गर्न VSEPR सिद्धान्त कसरी लागू गर्न सकिन्छ भनेर छलफल गर्नेछौं।
VSEPR सिद्धान्त
VSEPR सिद्धान्त भनेको केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन जोडीहरूको प्रतिकर्षणको आधारमा अणुहरूको आकार निर्धारण गर्न प्रयोग गरिने सिद्धान्त हो। यस सिद्धान्त अनुसार, इलेक्ट्रोन जोडीहरूले आफूलाई यसरी व्यवस्थित गर्नेछन् कि तिनीहरू बीचको प्रतिकर्षण कम होस्। यसले अणुलाई एक विशिष्ट, अनुमानित आकार ग्रहण गर्न बाध्य पार्छ। यी इलेक्ट्रोन जोडीहरूमा बन्धन इलेक्ट्रोन जोडी (BEPs) र लोन इलेक्ट्रोन जोडी (LOPs) समावेश छन्।
उत्पादन हुने केही आणविक रूपहरू सामान्यतया निम्न हुन्:
१. रेखीय
२. त्रिकोणीय समतल
३. टेट्राहेड्रल
४. त्रिकोणीय द्विपिरामिडल
५. अष्टाहारी
६. झुकेको (झुकेको)
१२. Seesaw
८. टी-आकारको
९. वर्ग समतल
१०. वर्ग पिरामिडल
अब, केही उदाहरण प्रश्नहरू र तिनीहरूको छलफल हेरौं।
उदाहरण प्रश्न १: CH4 अणुहरूको आकार निर्धारण गर्ने
प्रश्न:
VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गरेर मिथेन (CH4) को आणविक आकार निर्धारण गर्नुहोस्।
छलफल:
१. लुईस संरचना निर्धारण गर्नुहोस्:
– केन्द्रीय परमाणु: C (कार्बन)
- कार्बनमा ४ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
- प्रत्येक हाइड्रोजनमा १ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छ।
– कुल भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन = ४ (C) + ४ x १ (H) = ८ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन।
CH4 को लुईस संरचनाले कार्बन परमाणुमा एकल (सिग्मा) बन्धन बनाउने चार हाइड्रोजन परमाणुहरू भएको केन्द्रमा कार्बन देखाउँछ। कार्बन परमाणुमा इलेक्ट्रोनहरूको कुनै पनि एक्लो जोडी हुँदैन।
२. इलेक्ट्रोन जोडीहरू गणना गर्दै:
– PEI: त्यहाँ ४ वटा बन्धनहरू छन्, जुन सबै इलेक्ट्रोन जोडीहरूलाई जोड्ने काम गर्छन्।
– PEB: कुनै पनि एक्लो इलेक्ट्रोन जोडी हुँदैनन्।
३. आणविक आकारहरू पहिचान गर्ने:
– जम्मा ४ PEI र ० PEB भएको खण्डमा, केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन वितरणले प्रतिकर्षणलाई कम गर्ने आकार लिनेछ।
- सबैभन्दा टाढाको वितरण भएको रूप टेट्राहेड्रल हो।
त्यसैले, CH4 अणुको आकार लगभग १०९.५ डिग्रीको बन्धन कोणको साथ टेट्राहेड्रल छ।
उदाहरण प्रश्न २: NH3 को आणविक आकार निर्धारण गर्ने
प्रश्न:
VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गरेर अमोनिया (NH3) को आणविक आकार निर्धारण गर्नुहोस्।
छलफल:
१. लुईस संरचना निर्धारण गर्नुहोस्:
– केन्द्रीय परमाणु: N (नाइट्रोजन)।
- नाइट्रोजनमा ५ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
- प्रत्येक हाइड्रोजनमा १ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छ।
– कुल भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन = ५ (N) + ३ x १ (H) = ८ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन।
NH3 को लुईस संरचनाले केन्द्रमा नाइट्रोजन देखाउँछ जसमा तीन हाइड्रोजन परमाणुहरूले नाइट्रोजन परमाणुसँग एकल (सिग्मा) बन्धन बनाउँछन् र नाइट्रोजनमा इलेक्ट्रोनको एक मात्र जोडी हुन्छ।
२. इलेक्ट्रोन जोडीहरू गणना गर्दै:
– PEI: त्यहाँ ३ वटा बन्धनहरू छन्, जुन सबै इलेक्ट्रोन जोडीहरूलाई जोड्ने काम गर्छन्।
– PEB: त्यहाँ १ एक्लो इलेक्ट्रोन जोडी हुन्छ।
३. आणविक आकारहरू पहिचान गर्ने:
– जम्मा ४ PEI र ० PEB भएको खण्डमा, केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन वितरणले प्रतिकर्षणलाई कम गर्ने आकार लिनेछ।
– उपयुक्त वितरण भएको आकार त्रिकोणीय पिरामिडल हो।
त्यसैले, NH3 अणुको आकार त्रिकोणीय पिरामिडल छ जसको बन्धन कोण १०९.५ डिग्री भन्दा अलि कम छ किनभने यो बलियो लोन इलेक्ट्रोन जोडीबाट हुने प्रतिकर्षण हो।
उदाहरण प्रश्न ३: H2O अणुहरूको आकार निर्धारण गर्ने
प्रश्न:
VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गरेर पानीको अणु (H2O) को आकार निर्धारण गर्नुहोस्।
छलफल:
१. लुईस संरचना निर्धारण गर्नुहोस्:
– केन्द्रीय परमाणु: O (अक्सिजन)।
- अक्सिजनमा ६ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
- प्रत्येक हाइड्रोजनमा १ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छ।
– कुल भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन = ६ (O) + २ x १ (H) = ८ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन।
H2O को लुईस संरचनाले केन्द्रमा अक्सिजन देखाउँछ जसमा दुई हाइड्रोजन परमाणुहरूले अक्सिजन परमाणुसँग एकल (सिग्मा) बन्धन बनाउँछन् र अक्सिजनमा दुई एक्लो जोडी इलेक्ट्रोनहरू हुन्छन्।
२. इलेक्ट्रोन जोडीहरू गणना गर्दै:
– PEI: त्यहाँ ३ वटा बन्धनहरू छन्, जुन सबै इलेक्ट्रोन जोडीहरूलाई जोड्ने काम गर्छन्।
– PEB: त्यहाँ १ एक्लो इलेक्ट्रोन जोडी हुन्छ।
३. आणविक आकारहरू पहिचान गर्ने:
– जम्मा ४ PEI र ० PEB भएको खण्डमा, केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन वितरणले प्रतिकर्षणलाई कम गर्ने आकार लिनेछ।
- उपयुक्त वितरण भएको आकार बेन्ट हो।
त्यसैले, H2O अणुको आकार लगभग १०४.५ डिग्रीको बन्धन कोणसँग बाङ्गिएको हुन्छ।
उदाहरण प्रश्न ४: PCl5 को आणविक आकारको निर्धारण
प्रश्न:
VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गरेर फस्फोरस पेन्टाक्लोराइड (PCl5) को आणविक आकार निर्धारण गर्नुहोस्।
छलफल:
१. लुईस संरचना निर्धारण गर्नुहोस्:
– केन्द्रीय परमाणु: P (फस्फोरस)।
- फस्फोरसमा ५ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
- प्रत्येक क्लोरिनमा ७ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
– कुल भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन = ५ (P) + ५ x ७ (Cl) = ४० भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन।
PCl5 को लुईस संरचनाले केन्द्रमा फस्फोरस देखाउँछ जसमा पाँच क्लोरिन परमाणुहरू फस्फोरस परमाणुसँग एकल (सिग्मा) बन्धन बनाउँछन्। फस्फोरसमा इलेक्ट्रोनहरूको कुनै पनि एक्लो जोडी हुँदैन।
२. इलेक्ट्रोन जोडीहरू गणना गर्दै:
– PEI: त्यहाँ ३ वटा बन्धनहरू छन्, जुन सबै इलेक्ट्रोन जोडीहरूलाई जोड्ने काम गर्छन्।
– PEB: कुनै पनि एक्लो इलेक्ट्रोन जोडी हुँदैनन्।
३. आणविक आकारहरू पहिचान गर्ने:
– जम्मा ४ PEI र ० PEB भएको खण्डमा, केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन वितरणले प्रतिकर्षणलाई कम गर्ने आकार लिनेछ।
– उपयुक्त वितरण भएको आकार त्रिकोणीय द्विपिरामिडल हो।
त्यसैले, PCl5 अणुको आकार त्रिकोणीय द्विपिरामिडल हुन्छ जसको बन्धन कोण ९०° र १२०° हुन्छ।
उदाहरण प्रश्न ५: SF6 अणुहरूको आकार निर्धारण
प्रश्न:
VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गरेर सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) को आणविक आकार निर्धारण गर्नुहोस्।
छलफल:
१. लुईस संरचना निर्धारण गर्नुहोस्:
– केन्द्रीय परमाणु: S (सल्फर)।
- सल्फरमा ६ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
- फ्लोरिन प्रत्येकमा ७ वटा भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन हुन्छन्।
– कुल भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन = ६ (S) + ६ x ७ (F) = ४८ भ्यालेन्स इलेक्ट्रोन।
SF6 को लुईस संरचनाले केन्द्रमा सल्फर देखाउँछ जसमा छ फ्लोरिन परमाणुहरू सल्फर परमाणुसँग एकल (सिग्मा) बन्धन बनाउँछन्। सल्फरमा इलेक्ट्रोनहरूको कुनै पनि एक्लो जोडी हुँदैन।
२. इलेक्ट्रोन जोडीहरू गणना गर्दै:
– PEI: त्यहाँ ३ वटा बन्धनहरू छन्, जुन सबै इलेक्ट्रोन जोडीहरूलाई जोड्ने काम गर्छन्।
– PEB: कुनै पनि एक्लो इलेक्ट्रोन जोडी हुँदैनन्।
३. आणविक आकारहरू पहिचान गर्ने:
– जम्मा ४ PEI र ० PEB भएको खण्डमा, केन्द्रीय परमाणु वरिपरि इलेक्ट्रोन वितरणले प्रतिकर्षणलाई कम गर्ने आकार लिनेछ।
- उपयुक्त वितरण भएको आकार अष्टभुजाकार हो।
त्यसैले, SF6 अणुको आकार ९०° को बन्धन कोणको साथ अष्टभुजाकार छ।
केसिम्पुलन
आणविक आकार बुझ्नु भनेको यौगिकको धेरै रासायनिक र भौतिक गुणहरू व्याख्या गर्ने महत्वपूर्ण कुरा हो। VSEPR सिद्धान्तले बन्धन र लोन जोडीहरूको गणनाको आधारमा यसको ज्यामिति भविष्यवाणी गर्ने प्रभावकारी तरिका प्रदान गर्दछ। छलफल गरिएका प्रत्येक उदाहरणमा, प्रक्रियामा लुईस संरचना निर्धारण गर्ने, इलेक्ट्रोन जोडीहरूको गणना गर्ने, र अन्तमा सबैभन्दा उपयुक्त आणविक आकार पहिचान गर्ने समावेश छ। नियमित अभ्यासको साथ, जो कोही पनि आणविक आकार निर्धारण गर्न VSEPR सिद्धान्त प्रयोग गर्न कुशल बन्न सक्छन्।
