Hybridization का हिंदी रूप अवसंगता है।
वेगबंधनरसयानिकी में हाइब्रिडीकरण को संघटन द्वारा परिभाषित किया जाता है जैसा की दो विकर्णीयांशों का मेलना होकर एक नई प्रकार की हाइब्रिडीकृत दोषांतरणय का उत्पादन करता है। इस मेलने के कारण सामान्यतया हाइब्रिड दोषांतरणय की निर्माण होती है जिनकी पूर्णतया भिन्न ऊर्जाएं, समलित आकृतियां आदि होती हैं।
एक ही ऊर्जा स्तर की विकर्णीयांशों मुख्यतया हाइब्रिडीकृत दोषांतरणय में भाग लेती हैं। हालांकि, पूर्णतया भरी और आधी भरी दोषांतरणयें भी इस प्रक्रिया में भाग लेती हैं, यहां तक की वे समान ऊर्जा वाली हों।
दूसरी ओर, हम कह सकते हैं की हाइब्रिडीकरण की सिद्धांत विकेंद्रीय आंश नियम का एक विस्तार है और यह हमें रसायनिक बंध, बंध की ऊर्जा और बंध लंबाई को समझने में मदद करता है।
हाइब्रिडीकरण की मुख्य विशेषताएं
हाइब्रिडीकरण की मुख्य विशेषताएं
हाइब्रिडीकरण पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
हाइब्रिडीकरण क्या है?
हाइब्रिडीकरण उच्च स्तर की ऊर्जा वाले नये प्रकार के दोषांतरणय को बनाने के लिए एक ही ऊर्जा स्तर वाली दो या अधिक विकर्णीयांशों का संयोजन प्रक्रिया है।
हाइब्रिडीकरण की प्रक्रिया में, व्यक्तिगत परमाणुयांश की ऊर्जा को घातूशादीय परमाणुयांशों की ऊर्जा पुनर्वितरणा द्वारा पुनर्वितरित किया जाता है। इस प्रक्रिया में दो अणुयांश संघीत करके एक हाइब्रिड दोषांतरणय को मोलिका में बनाया जाता है। हाइब्रिड दोषांतरणय आमतौर पर दो ’s’ दोषांतरणयों या दो ‘p’ दोषांतरणयों को मिलाकर बनाई जाती हैं, या एक ’s’ दोषांतरणय को ‘p’ या ’d’ दोषांतरणय के साथ मिलाकर बनाई जाती हैं। ये हाइब्रिड दोषांतरणय एटमीय बंधनीय गुणधर्म और आणविक आकृति की स्पष्टीकरण में काफी उपयोगी होती हैं।
व्यथित ततृजदो धरावासी एस की एक परमाणुयांश और व्यथित ततृजदो धरावासी तीन परमाणुयांश (p) का संयोजना एसस्प3 के उत्पादन को ले जाता है। ये मिश्रणों का परयोजन 4 एकल बंधनों को कार्बन तत्व के चारों पक्षों के चारों पक्षों के साथ एक-घेटीका व्यवयमाकारी मिश्रणों का प्रारंभ करता है, जो कि एक त्रिभुजीय व्यवस्था के साथ होता है।
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यदि मोलेक्यूल के संकरण तथा इसकी आकार जानी जाती है, तो मोलेक्यूल का आकृति पहले से ही पूर्ण किया जा सकता है।
संकरणीय हाइब्रिड ऑरबिटल का बड़ा कोष हमेशा सकारात्मक संकेत रखता है, जबकि उसके सामकोणी ओर छोटा कोष नकारात्मक संकेत रखता है।
उत्तर:
प्रश्न: दी गई मोलेक्यूल में प्रत्येक कार्बन परमाणु की संकरण स्थिति क्या है?
H2C = CH - CN
HC ≡ C - C ≡ CH
H2C–C–C–CH2
संकरण के प्रकार
आइए अब हम विभिन्न संकरण के प्रकार पर चर्चा करें, इसके साथ ही उनकी उदाहरणों के साथ, मिश्रण में शामिल होनेवाले ऑरबिटलों के आधार पर। इसमें sp3, sp2, sp, sp3d, sp3d2, और sp3d3 शामिल हैं।
SP संकरण
जब एक एटम के एक अवर वक्री में एक s और एक p ऑरबिटल का मिश्रण होता है और दो समान sp संकरण ऑरबिटल बनते हैं। ये नए ऑरबिटल 180 ° के कोण के साथ रूपांतरित मोलेक्यूलों का निर्माण करते हैं।
यह प्रकार की संकरण में एक ’s’ ऑरबिटल और एक ‘p’ ऑरबिटल की मिश्रण शामिल होती है जो एक ‘sp’ संकरण में जाना जाता है।
माध्यमिक संकरण भी sp संकरण के रूप में उल्लिखित होता है।
प्रत्येक sp संकरण वाले ऑरबिटल में बराबर मात्रा में s और p चरित्र होता है - 50% s और 50% p चरित्र।
उदाहरण:
- मेथेन (CH4)
- अमोनिया (NH3)
- जल (H2O)
- फ्लोराइड हाइड्रोजन (HF)
बेरिलियम के सभी यौगिक जैसे BeF2, BeH2 और BeCl2
सी-अंत समेत सभी कार्बन यौगिकों की संख्या कोण, जैसे C2H2
यहां मिश्रण के प्रकार संकरण को देखें
स्पष्टीकरण के यूद्ध के दौरान sp2 संकरण जारी होता है
sp2 संकरण में एक s और दो p ऑरबिटल एक ही छोड़ वक्र में मिश्रण होते हैं, जिन्हें sp2 संकरणीय ऑरबिटल के रूप में जाना जाता है।
त्रिकोणीय संकरण भी sp2 संकरण के रूप में जाने जाते हैं।
इसमें एक ’s’ ऑरबिटल और दो ‘p’ ऑरबिटलों का उचित ऊर्ध्वरेखीय मिश्रण शामिल होता है।
स और p ऑरबिटलों का मिश्रण एक त्रिकोणीय सिमेत्री बनाता है और 120 ° पर बनाए जाते हैं।
तीनों संकरणीय ऑरबिटल एक ही समतल में रहते हैं और एक दूसरे के साथ 120 ° मे एक कोण बनाते हैं। प्रत्येक संकरणीय ऑरबिटल में 33.33% ’s’ चरित्र और 66.66% ‘p’ चरित्र होता है।
तिप्रकार के पक्ष पर बंधित सेंट्रल परमाणु वाले मोलेक्यूल एक त्रिकोणीय आकार होते हैं।
उदाहरण: बोरॉन के सभी यौगिक:
- BF3
- BH3
इथिलीन (C2H4)
यहां कुछ कार्बन यौगिकों के परिणामस्वरूप डबल बॉन्ड के साथ होते हैं
SP3 संकरण
जब एक एटम के एक ’s’ ऑरबिटल और उसके समान मुख्य खोल के तीन ‘p’ ऑरबिटलों का मिश्रण होता है तो वह संकरण ko त्रिकोणीय संकरण या sp3 कहलाता है। बने नए ऑरबिटल को sp3 संकरणीय ऑरबिटल कहते हैं।
इन्हें एक नियमित त्रिकोण के चार कोनों की ओर निर्दिष्ट किया जाता है और यह एक दूसरे के साथ 109°28’ का कोण बनाते हैं।
sp3 संकरणीय ऑरबिटल के बीच कोण 109.280° होता है
प्रत्येक sp$^3$ हाइब्रिड ऑर्बिटल में 25% s अंश और 75% p अंश होता है।
sp3 हाइब्रिडीकरण का उदाहरण: इथेन (C2H6), और साथ ही मेथेन।
SP3D हाइब्रीडीकरण
1s, 3p और 1d ऑर्बिटलों के मिश्रण से 5 बराबर ऊर्जा वाले sp3d हाइब्रीडीकरण ऑर्बिटलों का गठन होता है, जो एक त्रिकोणी द्वीपखण्डी ज्यामिति में परिणामित होता है।
s, p और d ऑर्बिटलों के संयोजन से एक त्रिकोणी द्वीपखण्डी सममिति बनाई जाती है।
तीन हाइब्रीड ऑर्बिटल हॉरिजॉन्टल तल में होते हैं, जो एक दूसरे के साथ 120° के कोण पर मुख्य होते हैं, जिसे समतलीय ऑर्बिटल कहा जाता है।
शेष दो ऑर्बिटल बाली प्लेन में होते हैं, जो समत्वर्तीय ऑर्बिटलों के तल के 90 डिग्री के कोण पर होते हैं, जिसे त्रिज्य ऑर्बिटल कहा जाता है।
उदाहरण: फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड (PCl5) में Hybridization
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SP3d2 हाइब्रीडीकरण
sp3d2 हाइब्रीडीकरण में 1s, 3p और 2d ऑर्बिटलों के मिश्रण से 6 एक जैसे sp3d2 हाइब्रीड ऑर्बिटलों का गठन होता है।
ये 6 ऑर्बिटल एक ऑक्टाहेड्रन के कोणों की ओर संचालित होते हैं।
वे एक दूसरे के साथ 90° के कोण पर झुके होते हैं।
हाइब्रीडीकरण पर आम प्रश्नों का संकलन
हाइब्रीडीकरण के कितने प्रकार होते हैं?
मिलान ऑर्बिटलों का हाइब्रीडीकरण निम्नलिखित तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:
Sp हाइब्रीडीकरण (बीरिलियम क्लोराइड, ऐसिटीलीन)
Sp\2 हाइब्रीडीकरण (बोरॉन ट्राइक्लोराइड, इथिलीन)
sp3 हाइब्रीडीकरण (मेथेन, इथेन)
SP3d हाइब्रीडीकरण (फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड)
SP3d2 हाइब्रीडीकरण (सल्फर हेक्साफ्लोराइड)
SP3d3 हाइब्रीडीकरण (आयोडीन हेप्टाफ्लोराइड)
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sp, sp2 और sp3 के बीच किस हाइब्रिड ऑर्बिटल में अधिक विलेयक होता है?
sp, sp2 और sp3 हाइब्रीडीकृत कार्बन में s अंश का प्रतिशत क्रमश: 50%, 33.33% और 25% होता है।
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**एसपी हाइब्रिडीज़ेशन की तुलना में sp हाइब्रीडीज़ेशन अधिक विलेयक होता है, क्योंकि इसमें बढ़ी हुई s-विशेषता होती है, जिससे इसे परमाणु के केंद्र की ओर अधिक आकर्षित किया जा सकता है और इसलिए यह अधिक विलेयशील होता है। यह इसलिए है क्योंकि s मानक ऑर्बिटल के गोलाकार आकार से उसे सभी दिशाओं से नकारात्मक रूप से परमाणु की ओर बराबर रूप से आकर्षित किया जाता है।
मूल मात्रियों की तुलना में हाइब्रिडीज़ेशन के क्या फायदे होते हैं?
मूल मात्रियों की तुलना में हाइब्रीड ऑर्बिटलों के लाभ:
मूल मात्रियों से प्राथमिकता होती है क्योंकि यह मार्गनिर्देशक होता है।
P ऑर्बिटल: क्योंकि इसकी मूल ऊर्जा से ऊँचा ऊर्जा होती है।
हाइब्रिड ऑर्बिटल क्या होते हैं?
हाइब्रिड ऑर्बिटल को मानक परमाणु ऑर्बिटलों के मिश्रण के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जिससे नए परमाणु ऑर्बिटलों का गठन होता है।
⇒ जांचें: फाजान के नियम और इसके पोस्ट्यूलेट्स के बारे में
हाइब्रिड ऑर्बिटल नए ज्यामिति और ऊर्जा के साथ सामान्य परमाणु ऑर्बिटलों की तुलना में होते हैं। इसके अलावा, ऑर्बिटलों का ओवरलैप समुच्चय की ऊर्जा को कम करता है, जिससे डीजनरेट हाइब्रिड ऑर्बिटलों का नतीजा होता है।
1s और 1p: sp ऑर्बिटल
एस्पीटी और तिमिरहारिती: एस्पी३ कक्षीयगुण
एस्पी और तीन पी आत्मीय कक्षीयगुणों के मिश्रण के कारण एस्पी३ कक्षीयगुण उत्पन्न होता है। एस्पी३ कक्षीयगुण एक एस और तीन पी आत्मीय कक्षीयगुणों के मिश्रण के कारण उत्पन्न होता है।
एस, पी, एसपी२ और एसपी३ जीबीडी कक्षीय आवेगों में एस और पी गुण का प्रतिशत क्या है? एसपी कक्षीय आवेग: एस गुण का 50% प्रतिशत और पी गुण का 50% प्रतिशत। एसपी२ कक्षीय आवेग: एस गुण का 33.33% प्रतिशत और पी गुण का 66.66% प्रतिशत। एसपी३ कक्षीय आवेग: एस गुण का 25% प्रतिशत और पी गुण का 75% प्रतिशत।
एस की विशेषता 50% है, और पी की विशेषता 50% है।
एसपी२: विशेषता 33.33% | पी विशेषता 66.66%
एसपी३: विशेषता 25% और पी विशेषता 75%।
हाइब्रिडीकरण की पांच मूल आकृतियाँ हैं:
- एसपी³ हाइब्रीडीकरण - यह स ऑर्बिटल और तीन पी ऑर्बिटल के मिश्रण के कारण आठ समान एसपी³ हाइब्रीड ऑर्बिटल बनाने के लिए होता है।
- एसपी² हाइब्रीडीकरण - यह स ऑर्बिटल और दो पी ऑर्बिटल के मिश्रण के कारण तीन समान एसपी² हाइब्रीड ऑर्बिटल बनाने के लिए होता है।
- एसपी हाइब्रीडीकरण - यह स ऑर्बिटल और एक पी ऑर्बिटल के मिश्रण के कारण दो समान एसपी हाइब्रीड ऑर्बिटल बनाने के लिए होता है।
- एसपीडी हाइब्रीडीकरण - इसमें स ऑर्बिटल, दो पी ऑर्बिटल और एक डी ऑर्बिटल के मिश्रण के कारण चार समान एसपीडी हाइब्रीड ऑर्बिटल बनाने के लिए होता है।
- एसपीडीएफ हाइब्रीडीकरण - अपने नाम से पता चलता है कि इसमें स ऑर्बिटल, तीन पी ऑर्बिटल और एक डी ऑर्बिटल के मिश्रण के कारण पांच समान एसपीडीएफ हाइब्रीड ऑर्बिटल बनाने के लिए होता है।
हाइब्रिडीकरण की आवेग की आकृति:
लीनियर: दो इलेक्ट्रॉन समूहों के सम्मिलन से उत्पन्न होने वाला एसपी हाइब्रीडीकरण होता है, जिसमें ऑर्बिटल के बीच 180° का कोण होता है।
त्रिकोणीय नियोजित: तीन इलेक्ट्रॉन समूहों के सम्मिलन से उत्पन्न होने वाला एसपी² हाइब्रीडीकरण होता है, जिसमें ऑर्बिटल के बीच 120° का कोण होता है।
तटीय: चार इलेक्ट्रॉन समूहों के सम्मिलन से उत्पन्न होने वाला एसपी³ हाइब्रीडीकरण होता है, जिसमें ऑर्बिटल के बीच 109.5° का कोण होता है।
त्रिकोणीय द्विबारी: पांच इलेक्ट्रॉन समूहों के सम्मिलन से उत्पन्न होने वाला एसपीडी हाइब्रीडीकरण होता है, जिसमें ऑर्बिटल के बीच कोण 90° और 120° होता है।
ऑक्टाहीड्रल: छह इलेक्ट्रॉन समूहों के सम्मिलन से उत्पन्न होने वाला एसपीडी² हाइब्रीडीकरण होता है, जिसमें ऑर्बिटल के बीच 90° का कोण होता है।
मेथेन में एसपी³ हाइब्रीडीकरण
SP3 आव्यूहन मेथेन में होता है जब कार्बन धातु चार हाइड्रोजन धातुओं के साथ चार बंध बनाता है। इससे एक त्रिकोणीय संरचना बनती है, जो कार्बन आव्यूहित करके अपने 2s और 2p ऑर्बिटल्स को चार sp3 ऑर्बिटल्स में परिवर्तित करने का परिणाम है। बनाए गए चार sp3 ऑर्बिटल्स त्रिकोणीय आकार में होते हैं, जिनमें बंध कोण 109.5° होते हैं। हर एक sp3 ऑर्बिटल में एक बांधनीय युग्म होता है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन और हाइड्रोजन धातुओं के बीच चार एकल सह-संबंधी बंध बनते हैं।
2s और तीन (3p) कार्बन के ऑर्बिटल्स भिन्नितीकरण करने के बाद चार sp3 ऑर्बिटल्स बनाए जाते हैं। ये भिन्नितीकृत ऑर्बिटल्स sp3-s ऑर्बिटल संयोजन के माध्यम से चार हाइड्रोजन प्राणियों के साथ बंधन बनाते हैं, जिसका परिणामस्वरूप CH4 (मेथेन) होता है। न्यूनतम इलेक्ट्रॉन विपरीतता के कारण ऑर्बिटल व्यवस्था की ज्या त्रिकोणीय होती है।
एक ऐमाइड अणु क्यों sp3 आव्यूहित दिखाई देती है, लेकिन वास्तव में sp2 आव्यूहित होती है?
यदि धातु के आस-प्रास पास इसके बारे में या तो दो या उससे अधिक p ऑर्बिटलों के साथ हो, या एक उच्चतर ऐलान जो p ऑर्बिटल में स्थानांतरित हो सकता है, तो आव्यूहन की सामान्य प्रक्रिया परिवर्तित हो जाएगी। इसलिए, ऐमाइड अणु के मामले में, विरल युग्म p ऑर्बिटल में प्रवेश करेगा ताकि तीन पास-प्रास, समानल, p ऑर्बिटल बनाए जाएं (संयुक्तीकरण)।
sp, sp2 और sp3 आव्यूहन के परिणाम क्या होते हैं?
sp और sp2 आव्यूहन में दो और एक अभियुक्त p ऑर्बिटलें होती हैं, वहीं sp3 आव्यूहन में कोई अभियुक्त p ऑर्बिटलें नहीं होतीं हैं।
