Chemistry Kossel Lewis Approach To Chemical Bonding
केमिकल बांधन के लिए कॉसेल-लूइस प्रणाली
कॉसेल-लूइस दृष्टिकोण (इलेक्ट्रॉन-जोड़ सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है), केमिकल बांधन के एक मॉडल है जो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनों के संकलन या साझा करने की रूप में केमिकल बांधन का गठन बताता है। यह वॉल्टर कॉसेल और जिल्बर्ट एन. लूइस ने 20वीं सदी की शुरुआत में स्वतंत्र रूप से विकसित किया था।
महत्वपूर्ण अवधारणाएं
कॉसेल-लूइस प्रणाली निम्नलिखित महत्वपूर्ण अवधारणाओं पर आधारित है:
- इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन: एक परमाणु की इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन संकलन विभिन्न ऊर्जा स्तरों और कक्षियों में इसके इलेक्ट्रॉनों के व्यवस्थापन को संदर्भित करती है।
- वेलेंस इलेक्ट्रॉन: वेलेंस इलेक्ट्रॉन परमाणु के बाहरी सबसे ऊर्जा स्तर में होते हैं। वे केमिकल बांधन के लिए ज़िम्मेदार होते हैं।
- ऑक्टेट नियम: ऑक्टेट नियम कहता है कि परमाणु आठ वेलेंस इलेक्ट्रॉनों के साथ स्थायी इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन हासिल करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त, खो या साझा करने की प्रवृत्ति दिखाते हैं, जो गैसीय परमाणुओं की विद्युतीय विन्यास के समान होती है।
केमिकल बांधन के प्रकार
कॉसेल-लूइस दृष्टिकोण के अनुसार, केमिकल बांधन के तीन मुख्य प्रकार होते हैं:
- आयनिक बांधन: आयनिक बांधन एक परमाणु द्वारा एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन को दूसरे परमाणु को स्थानांतरित करने से बनाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप धार्मिक रूप में आयनिक धारिता वाले अयान और आयक उत्पन्न होते हैं। विपरीत धारिताओं के बीच आपसी स्थिरता परमाणुग्रस्त यौगिक को मिलाए रखती है।
- सहयोगी बांधन: सहयोगी बांधन तब बनती है जब दो परमाणुओं द्वारा एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन का साझा गठन होता है। साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों को बांधित परमाणुओं के नाबिकों के बीच उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले एक क्षेत्र में पकड़ा जाता है।
- धातुरासी बांधन: धातुरासी बांधन तब बनती है जब धातुओं के वेलेंस इलेक्ट्रॉन अनुयायों को अस्थानिक बनाया जाता है और पूरे धातु झरोखेपर इलेक्ट्रॉन मुक्तता से मुक्त होते हैं। सकारात्मकता धातुओं के बीच और मुक्त इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण ने धातु को संगठित रखा है।
अनुप्रयोग
कॉसेल-लूइस प्रणाली यौगिकों के केमिकल बांधन और गुणों को समझने और पूर्वानुमान करने के लिए एक उपयोगी उपकरण है। यह खासकर सरल बाइण्ड और कोवेलेंट यौगिकों के गठन को समझने में उपयोगी है, साथ ही धातुओं की गुणों को भी।
यहां कुछ कॉसेल-लूइस प्रणाली के अनुप्रयोग हैं:
- सरल अणु और यौगिकों के केमिकल बांधन और गुणों का पूर्वानुमान करना।
- आयनिक क्रिस्टल के गठन और गुणों को समझना।
- धातुओं की विद्युतीय चालकता की समझ।
- परमाणु और यौगिकों की प्रतिक्रिया का पूर्वानुमान करना।
सीमाएँ
हालांकि कॉसेल-लूइस प्रणाली केमिकल बांधन को समझने के लिए एक उपयोगी मॉडल है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएँ हैं:
- यह कुछ आयनिक बांधन की सहयोगी विशेषता और कुछ कोवेलेंट बांधन की आयनिकता को अनदेखा करता है।
- यह दो से अधिक परमाणुओं जैसे पॉलीएटॉमिक अणुओं वाले यौगिकों में बाइंडिंग का विवरण नहीं देता है।
- यह केमिकल बांधन में आयनिक और सहयोगी प्रतिवेदन के मोलिकुलर ऑर्बिटलों की भूमिका को नहीं ध्यान में लेता।
तथापि, इन सीमाओं के बावजूद, कोसेल-लुइस प्रणाली का उपयोग रासायनिक बांधन के मूल सिद्धांतों को समझने और साधारित मोलेक्यूल और यौगिकों की गुणवत्ता की पूर्वानुमान लगाने के लिए एक मूलभूत उपकरण के रूप में महत्वपूर्ण रहता है।
महत्वीय गैसों का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन
नोबल गैस समूह 18 के तत्वों को समरूप सारणी के समूह 18 में समर्पित होते हैं। इन्हें निष्क्रिय गैस भी कहा जाता है क्योंकि वे अत्यंत अप्रतिक्रिय होते हैं। इस अप्रतिक्रियता का कारण उनकी स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन है।
नोबल गैसों का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन पूरी तरह से एक पूर्णत: बाह्यतम इलेक्ट्रॉनी झिल्ली द्वारा वर्णित होता है। यह यह मानता है कि एक नोबल गैस परमाणु की बाह्यतम ऊर्जा स्तर में यह मानक इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है। उदाहरण के लिए, हीलियम की बाह्यतम झिल्ली में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, नियॉन की बाह्यतम झिल्ली में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं, और आर्गॉन की बाह्यतम झिल्ली में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
नोबल गैसों की पूरी तरह से बाह्यतम इलेक्ट्रॉनी झिल्ली उन्हें बहुत स्थिर बनाती है। यह इसलिए है क्योंकि बाह्यतम झिल्ली में के इलेक्ट्रॉन परमाणु के निचले पंक्ति के आकर्षित केन्द्र को बहुत मजबूती से आकर्षित करते हैं। इसका प्रभाव होता है कि इलेक्ट्रॉनों को परमाणु से आसानी से हटाया नहीं जा सकता है, जिससे नोबल गैस बहुत अप्रतिक्रिय होते हैं।
नोबल गैसों की गुणवत्ता
नोबल गैसों की गुणवत्ता उनकी स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के कारण होती है। उदाहरण के लिए, नोबल गैस सभी रंगहीन, सुगंधहीन और स्वादहीन होते हैं। इसलिए वे अन्य तत्वों के साथ अवयव बनाने के लिए प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। नोबल गैस सभी एक परमाणुकी युग्म के रूप में होते हैं, यानी वे एकल परमाणुन के रूप में मौजूद होते हैं, मोलेक्यूलों के बजाय।
नोबल गैसों का उपयोग
नोबल गैसों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, हीलियम गुब्बारों और हवाई जहाजों में इसलिए उपयोग होता है क्योंकि यह वायु से हल्का होता है और अप्रज्वलित होता है। नियॉन विज्ञापन संकेतों में उपयोग होता है क्योंकि जब इसके ऊर्जाक्षेत्र से द्वारा गुजारता है, तो यह चमकता है। आर्गॉन उज्ज्वल बल्बों में उपयोग होता है क्योंकि इस बल्ब के अंदर गर्म खांबे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
नोबल गैसेज़ उनकी स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के वजह से एक समूह तत्व हैं। यह स्थिरता उन्हें बहुत अप्रतिक्रिय बनाती है, जिसके कारण उनके पास कई अद्वितीय गुण होते हैं। नोबल गैसों का हेलियम, एयरशिप, विज्ञापन संकेतों, और जलते बल्बों के गुब्बारों में विविध अनुप्रयोगों में उपयोग होता है।
रासायनिक बांधन के लिए लूइस सिद्धांत
1916 में गिल्बर्ट एन. लूइस द्वारा प्रस्तावित रासायनिक बांधन के लूइस सिद्धांत ने अपनी यौनिक/प्राकृतिक ढांचा समझने के लिए क्वांटम तारक व किरण मान की सुनिश्चितता साधारित करनी प्रदान की। यह सिद्धांत इलेक्ट्रॉन युग्मों के अवयव की संख्या की मदद से आराम से अन्य तत्वों के साथ रासायनिक बांधन बनाने या इलेक्ट्रॉनों को साझा करने द्वारा अण्य तत्वों के साथ फिराया बनाने के बारे में यह बताने का एक आधारभूत बोध कराता है। इस सिद्धांत का आधार इलेक्ट्रॉन युग्मों और ऑक्टेट नियम पर है।
मुख्य अवधारणाएं:
1. संवलन इलेक्ट्रॉन:
- संवलन इलेक्ट्रॉन एक परमाणु की इलेक्ट्रॉन संरचना में बाह्यतम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
- वे रासायनिक बांधन के लिए जिम्मेदार होते हैं और एक परमाणु की रासायनिक गुणों का निर्धारण करते हैं।
2. इलेक्ट्रॉनिक युग्म:
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परमाणु स्थिरता प्राप्त करते हैं जब उनकी बाह्यतम इलेक्ट्रॉनी झिल्ली को एक पूरा बाह्यतम इलेक्ट्रॉनी झिल्ली (आठ इलेक्ट्रॉनों की) यानी ऑक्टेट होता है।
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परमाणुओं की दोषीय परमाणुओं को साझा करने या सारणी विद्युत इलेक्ट्रॉनों को स्थिर रखने के लिए इलेक्ट्रॉन जोड़ों का गठन कर सकते हैं, जो रासायनिक बंधों की आधार हैं.
3. ऑक्टेट नियम:
- ऑक्टेट नियम कहता है की परमाणुओं को स्थिर इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन के साथ आठ विद्युत इलेक्ट्रॉनों के साथ प्राप्त करने, सत्त्व प्राप्त करने, या साझा करने की प्रवृत्ति होती है (हाइड्रोजन को छोड़कर, जो दो विद्युत इलेक्ट्रॉन लक्ष्यित करता है)।
रासायनिक बंधों के प्रकार:
1. संयोजक बंध:
- संयोजक बंध तब बनते हैं जब दो या अधिक परमाणु इलेक्ट्रॉन जोड़ों को साझा करते हैं।
- प्रत्येक परमाणु एक या अधिक विद्युत इलेक्ट्रॉन योगदान करता है जो उनके बीच एक स्थिर विद्युत जोड़ बनाने के लिए है।
- साझा की गई विद्युत जोड़ बंधित एटमों के बीच क्षेत्र में स्थित होती हैं, जो एक आणविक मरम्मती कोशिका बनाती हैं।
2. आयनिक बंध:
- आयनिक बंध तब बनते हैं जब एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को एक परमाणु से दूसरे परमाणु में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे सकारात्मक आयन (कैशन्स) और नकारात्मक आयन (ऐनियन्स) का गठन होता है।
- विपरीत चार्ज वाले आयनों के बीच विद्युतआकर्षण आयनिक यौग को साथ बाँधता है।
3. धातुयुक्त बंध:
- धातुयुक्त बंध धातुओं में होते हैं और बहुत सारे परमाणुओं के बीच रहने वाले वालेंस इलेक्ट्रॉनों के एक समूह को साझा करने का संकेत करते हैं।
- सकारात्मक चार्ज वाले धातु आयनों के चारों ओर एक “समुद्र” होता है, जिसमें गतिशील वालेंस इलेक्ट्रॉनों की एक “समुद्रायन” होती है, जो उच्च विद्युताकारी और थर्मल प्रवाह के लिए संभव बनाती है।
लीविस थियोरी का महत्त्व:
- लीविस थियोरी रासायनिक बंधों के गठन और स्थिरता के लिए एक सरल और सहज व्याख्या प्रदान करती है।
- यह इलेक्ट्रॉन जोड़ों के व्यवस्थान पर आधारित होकर यौगिकों के आणविक संरचना और गुणों के पूर्वानुमान करने में मदद करती है।
- यह सिर्फ़ मोलेक्यूल, आयन और समन्वयन संरचनाओं सहित विभिन्न रासायनिक पदार्थों को समझने के लिए लागू होती है।
- इससे ज्यादातर जटिल बन्धन सिद्धांतों, जैसे कि वालेंस बंधन सिद्धांत और आणविक कण सिद्धांत की समझ के लिए एक मूल आधार प्रदान करती है।
सारांश में, रासायनिक बंधों की लीविस थियोरी परमाणुओं के मध्यानुभव को स्थिर रासायनिक यौग का गठन करने के तरीकों को समझने के लिए एक मौलिक ढांचा प्रदान करती है। विद्युत दानी या हस्तांतरित विद्युत इलेक्ट्रॉनों और ऑक्टेट नियम को ध्यान में रखते हुए, इस थियोरी के माध्यम से रासायनिकविज्ञानीयों को विभिन्न रासायनिक पदार्थों की ढांचा और गुणों का पूर्वानुमान करने में सक्षम बनाती है।
कॉसेल की रासायनिक बंधन थियोरी
वाल्टर कॉसेल द्वारा 1916 में प्रस्तावित किए गए कॉसेल की रासायनिक बंधन थियोरी एक रासायनिक बंधन थियोरी है जो परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण पर आधारित आयनिक यौगों के गठन को समझाती है। इस थियोरी को बिजलीय क्रियाशीलता की रासायनिक बंधन थियोरी के रूप में भी जाना जाता है।
कॉसेल की थियोरी के मुख्य बिंदु:
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बिजलीय आकर्षण: कॉसेल की थियोरी आयनिक बंध के गठन के पीछे सकारात्मक आयन (कैशन्स) और नकारात्मक आयन (ऐनियन्स) के बीच चार्ज सहित इलेक्ट्रास्टैटिक आकर्षण को महत्व देती है।
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इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण: इस थियोरी के अनुसार, परमाणु या तो इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके या नष्ट करके एक स्थिर इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन प्राप्त करते हैं, जिससे आयनों का गठन होता है।
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अविक्रिय गेस व्यवस्था: रासायनिक बंधन में अणुओं का लक्ष्य सबसे निकटतम शून्यमित्रीय गैस (अविक्रिय गेस) के समान एक्सट्रीम सूचकांक प्राप्त करना होता है। अविक्रिय गेस के पास पूर्ण बाह्यतम इलेक्ट्रॉन छोर होती है, जो उन्हें अत्यंत स्थिर बनाती है।
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आइयोनिक यौगिक: कॉसेल का सिद्धांत प्राथमिकतापूर्वक आइयनिक यौगिकों के गठन की व्याख्या करता है, जहां एक अणु दूसरे अणु को इलेक्ट्रॉनों का दान करती है, जिससे उलट-बाल आपूर्ति वाले आयनों का गठन होता है। इन आयनों को फिर मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा साथ रखा जाता है।
कॉसेल के सिद्धांत के अनुप्रयोग:
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आयनिक बंधन के गठन की पूर्वानुमान: कॉसेल के सिद्धांत द्वारा प्रायोजन अणुओं के इलेक्ट्रॉन संरचना के आधार पर आयनिक यौगिकों के गठन की पूर्वानुमान का अनुमान लगाने की अनुमति होती है।
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आयनिक यौगिकों की स्थिरता: यह सिद्धांत उल्लेख करने से आयनिक यौगिकों की स्थिरता का व्याख्यान प्रदान करता है, इसे उल्लेख करके इसे उलट-बाल आपूर्ति वाले आयनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का सम्बंधित किया जाता है।
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आयनिक बंध की गुणवत्ता: कॉसेल के सिद्धांत इसके माध्यम से कोवलेंट बंधों में आयनिक गुणवत्ता की समझ में मदद करता है। बंधित अणुओं के बीच इलेक्ट्रोनेगेटिविटी में ज्यादा अंतर होता है, उतना ही आयनिक बंध होता है।
कॉसेल के सिद्धांत की सीमाएं:
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कोवलेंट बंधों का गठन: कॉसेल का सिद्धांत प्राथमिकतापूर्वक आयनिक बंधों पर केंद्रित होता है और इसे ठीक से कोवलेंट बंधों के गठन की व्याख्या नहीं कर पाता है, जहां इलेक्ट्रॉन अणुओं के बीच साझा किए जाते हैं।
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ध्रुवीय कोवलेंट बंध: यह सिद्धांत ध्रुवीय कोवलेंट बंधों के अस्तित्व को नहीं लेता है, जहां इलेक्ट्रॉन अणुओं को असमान रूप से साझा किया जाता है।
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धातुत्वीय बंधन: कॉसेल का सिद्धांत धातुत्वीय बंधन की व्याख्या नहीं देता है, जो धातु अणुओं के बीच एक इलेक्ट्रॉन के समूह को साझा करने को शामिल होता है।
इसके अपेक्षितों के बावजूद, कॉसेल का सिद्धांत आयनिक बंधन और आयनिक यौगिकों की स्थिरता के पीछे मूलभूत सिद्धांतों की समझ के लिए एक मूल्यवान उपकरण रहता है। इससे एक सरलीकृत इलेक्ट्रोस्टैटिक मॉडल प्रदान किया जाता है, जो आयनों के बीच रसायनिक बंध बनाने के अभियांत्रण की समझ में सहायता करता है।
कॉसेल ल्यूइस रासायनिक बंधन में आपरेंटिस FAQ
कॉसेल ल्यूइस रासायनिक बंधन क्या है?
कॉसेल ल्यूइस रासायनिक बंधन, जिसे इलेक्ट्रॉन जोड़ने या साझा करने के संबंध में रसायनिक बंधन के रूप में भी जाना जाता है, अणुओं के बीच रासायनिक बंधन की व्याख्या करता है। यह विचार पर आधारित है कि अणु स्थिर इलेक्ट्रॉन संरचना प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन को प्राप्त या खो देते हैं, जो नोबल गैस के समान एक स्थायी इलेक्ट्रॉन संरचना को प्राप्त करने के लिए होती है।
कॉसेल ल्यूइस दृष्टिकोण के मुख्य प्रतिज्ञान क्या हैं?
कॉसेल ल्यूइस दृष्टिकोण के मुख्य प्रतिज्ञान हैं:
- अणुओं को स्थिर इलेक्ट्रॉन संरचना प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉन प्राप्त या खो देने की प्रवृत्ति होती है, आमतौर पर निकटतम नोबल गैस की संरचना होती है।
- पूर्ण बाह्य इलेक्ट्रॉन छोर (वैलन्स छोर) के साथ अणु स्थिर होते हैं और आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
- अणु अन्य अणुओं के साथ इलेक्ट्रॉनों को स्थायी इलेक्ट्रॉन संरचना प्राप्त करने के लिए स्थानांतरित या साझा करके स्थायी इलेक्ट्रॉन संरचना प्राप्त कर सकते हैं।
- इलेक्ट्रॉनों के स्थानांतरण या साझा करने से रासायनिक बंध का गठन होता है।
कॉसेल-लुईस के अभिगम के अनुसार रचे गए रासायनिक बंधों के विभिन्न प्रकार क्या हैं?
कॉसेल-लुईस के अभिगम के अनुसार, रासायनिक बंधों के तीन मुख्य प्रकार होते हैं:
- आयोनीय बंध: ये बंध एक परमाणु दूसरे परमाणु को एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन अंतरण करने पर बनते हैं, जिससे सकारात्मक आयोन (केटायों) और ऋणात्मक आयोन (एनियों) के गठन होता है। विपरीत चार्जन आयोनों के बीच स्थिरपथी आकर्षण आयोनीय यौगिक को साथ में बांधे रखता है।
- सहभौगोलीय बंध: ये बंध एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन के एक या एक से अधिक जोड़ों को साझा करने पर बनते हैं। साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों को एक क्षेत्र में रखा जाता है जिसमें अधिधनियमित इलेक्ट्रॉन पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं के बीच सहभौगोलीय बंध पैदा होती है।
- लोहगत बंध: ये बंध धातुओं में बनते हैं, जहां परमाणुओं के गृहीत विद्युत अंश विलयनशील हो जाते हैं और धातु जाली के मध्य क्रमवार प्रवाह कर सकते हैं। सकारात्मक चार्ज धातु आयोनों और विलयनशील इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण धातु को संगठित रखता है।
हम एक मोलेक्यूल की ल्यूइस संरचना कैसे निर्धारित करते हैं?
एक मोलेक्यूल की ल्यूइस संरचना मोलेक्यूल में परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रानों की व्यवस्था को दर्शाती है। यह प्रतिमान करती है कि निर्माण तत्वों के विद्युत अंश कैसे साझा या अंतरण करके रासायनिक बंधों का गठन होता है। एक मोलेक्यूल की ल्यूइस संरचना निर्धारित करने के लिए, निम्नलिखित चरणों का पालन करें:
- मोलेक्यूल में सभी निर्माण तत्वों के विद्युत अंशों को जोड़कर मोलेक्यूल में कुल विद्युत अंशों की कुल संख्या निर्धारित करें।
- ऑक्टेट के नियम को पूरा करने के लिए अधिधनियमित आयों के साथ परमाणुओं को एकल बंधों से जोड़ें (सिर्फ हाइड्रोजन को छोड़कर जो द्वितीय नियम का पालन करता है)।
- यदि कोई शेष विद्युत अंश हों, तो परमाणुओं के ऊपर अकेले जोड़ें उन्हें छोड़कर।
- प्रत्येक परमाणु के प्रारूपी अपार्थ्यों की जांच करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे सभी शून्य हैं या शून्य के करीब हैं।
कॉसेल-लुईस के अभिगम की परेशानियाँ क्या हैं?
हालांकि कॉसेल-लुईस के अभिगम ने रासायनिक बंधन की समझ के लिए एक उपयोगी ढांचा प्रदान किया है, लेकिन इसकी कुछ सीमाएं होती हैं:
- यह कुछ आयोनीय बंधों की सहभौगोलीय चरित्र या कुछ सहभौगोलीय बंधों की आयोनीय चरित्र का हिसाब नहीं लेता है।
- यह वह मोलेक्यूल जिनमें विद्युत अंशों की विधा में एक अज्ञात संख्या है, उनकी बंधन की समझ नहीं देता है।
- यह रासायनिक बंधन में आणविक ऑर्बिटलों की भूमिका को ध्यान में नहीं रखता है।
इन सीमाओं के बावजूद, कॉसेल-लुईस के अभिगम अभी भी रासायनिक बंधन के मूल सिद्धांतों की समझ के लिए एक मूल्यवान उपकरण है और सरल मोलेक्यूलों की संरचनाओं और गुणों का पूर्वानुमान करने के लिए।
