हाइड्रोजन बांध
हाइड्रोजन बॉन्डिंग एक प्रकार का अंतरसंबंधी बल है, जिसमें दो मोलेक्यूलों के बीच एक हाइड्रोजन अणु साझा होता है। यह बॉन्डिंग वैन देर वाल बालयुतता के मुकाबले मजबूत होती है, लेकिन कोवैलेंट बॉन्डिंग से कमजोर होती है।
हाइड्रोजन बॉन्डिंग एक विशेष प्रकार की अंतरसंबंधी बल है जो जब एक हाइड्रोजन अणु, जो कोवैलेंट रूप से किसी उच्च आयोजकतावाली अणु से जुड़ा होता है, उससे संपर्क में स्थित दूसरे उच्च आयोजकतावाली अणु के साथ संविदा संविदा करता है। उदाहरण के रूप में, पानी मोलेक्यूलों (H2O) में, हाइड्रोजन अणु को अधिक आयोजक ऑक्सीजन अणु से कोवैलेंट रूप से जोड़ा जाता है, और इसलिए हाइड्रोजन बॉन्डिंग होती है क्योंकि एक पानी मोलेक्यूल के हाइड्रोजन अणु और एक अन्य H2O मोलेक्यूल के ऑक्सीजन अणु के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव परस्पराक्रिया होती है।
O-H बॉन्ड के बॉन्ड युग्म ऑक्सीजन केंद्रीय निकला हुआ होता है, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन की आयोजकता में बड़ी अंतर होने के कारण। इसके परिणामस्वरूप, ऑक्सीजन अणु में धीरे-धीरे ऋणात्मक आयोजकता (-δ) विकसित होती है और हाइड्रोजन अणु में धीरे-धीरे सकारात्मक आयोजकता (+δ) विकसित होती है। यह फिर हाइड्रोजन बॉन्डिंग को संभव बनाता है, जो एक हाइड्रोजन अणु (जिसमें +δ आयोजकता है) और एक अन्य पानी मोलेक्यूल के ऑक्सीजन अणु (जिसमें -δ आयोजकता है) के बीच विद्युत्कुंभी आकर्षण है। यह अंतर्मोलराल्लेहन आकर्षण की एक विशेष श्रेणी है, क्योंकि यह केवल जब हाइड्रोजन हाइली आयोजकतावाली अणु से जुड़ा होता है तब होती है। हाइड्रोजन बॉन्ड्स सामान्यतः सामान्य रूप से सामान्य द्विध्रुव-द्विध्रुव और छितरन बालयुतता के मुकाबले मजबूत होते हैं, लेकिन सच्ची कोवैलेंट या आयोनिक बॉन्ड के मुकाबले कमजोर होते हैं।
विषय-सूची
हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए शर्तें क्या हैं?
हाइड्रोजन बॉन्ड जब एक हाइड्रोजन अणु, जो एक उच्च आयोजकतावाली अणु से संबंधित होता है, संविदा से संविदा खिचने लगता है, तो मोलेक्यूल का एक सिर थोड़ा सामान्यता करता है और दूसरा सिर थोड़ा सकारात्मक होता है। यह नकारात्मक सिर फिर एक और मोलेक्यूल के सकारात्मक सिर को आकर्षित करता है, जिससे उनके बीच मजबूत बॉन्ड बनता है।
हाइड्रोजेन बॉन्ड जब एक हाइड्रोजन अणु दो आयोजक अणु को एक साथ संबंधित करता है, एक कोवैलेंट बॉन्ड द्वारा और दूसरे को एक हाइड्रोजेन बॉन्ड द्वारा। हाइड्रोजेन बॉन्ड की शर्तें हैं:
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मोलेक्यूल में एक उच्च आयोजकतावाली अणु को हाइड्रोजन अणु से जोड़ा होना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप आयोजक कम होती है जैसे जी आयोजकता बढ़ाते हैं।
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आयोजक अणु का आकार छोटा होना चाहिए, क्योंकि जितना छोटा आकार, उत्क्रमणीय आकर्षण उत्पन्न होती है।
और जाँचें:
हाइड्रोजेन बॉन्डिंग के प्रभावों पर अवलोकन
संघ
कार्बोक्सिलिक अम्लों के अणुहरू हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण डाईमरको रूपमा मौजूद हुन्छन्। यसले उनीहरूको आण्विक भारले उनीहरूको साधारण सूत्रबाट गणना गरिएको मानको दोहोरो बनाउँछ।
विछेदन
HFले जलाशयी विन्यासमा हाइड्रोजन बन्ड बनाउने क्षमता छ, जसको परिणामस्वरूप अणुहरूको विछेदन र फ्लोराइड अणुको स्थानमा डिफ्लोराइड आयनको गठन हुन्छ। यो छ। यसको अघियोग्य KCl, KBr, र KIको आदिको प्रकारका अणुहरूसँग हुन्दैन जसका कारणले KCl2, KBr2, र KI2किसिमका यौगिक नहुन्छ।
हाइड्रोजन बन्डिंगले यौगिकहरूको पिघालन र उब्जन मात्रामा कसरी प्रभावित हुन्छ?
हाइड्रोजन बन्डहरू युक्त यौगिकहरू छन् जसहरूलाई असाधारण उच्च पिघालन र उब्जन मात्राहरू छन्। यसकारण यी बन्डहरू टुट्न अतिरिक्त ऊर्जा आवश्यक छ।
हैलोजिन अम्लहरूमध्ये उच्च ऊष्मिकता संग जुडाइएको HFको उपस्थितिलाई हाइड्रोजन बन्डिंगमा बाँकी छ।
जलको ताप बिन्दु H2O हो, जबकि H2S, H2Se, र H2Te सबै सामान्य तापमानमा ग्यास हुन्छन्। जल बिन्दुहरूका बीच हाइड्रोजन बन्डिंग ले जलबिन्दुको ताप बिन्दुभन्दा उच्च गर्छ।
न्ह्यूचिअमोनिया (NH3) PH3बाट हाइड्रोजन बन्डिंग हुँदा PH3बाट मात्रिक बन्ने छैन।
इथानलले(diethyl ether) मा हाइड्रोजन बन्डिंगको होडमा उच्च ताप बिन्दुमा छ।
हाइड्रोजन बन्डिंगका उदाहरणहरू १. जल अणुहरू २. डीएनए अणुहरू ३. अम्मोनिया अणुहरू
हाइड्रोजन बन्डिंग हाइड्रोजन फ्लोराइडमा
उच्चतम इलेक्ट्रोनेगेटिभिटीसँगको फ्लोराइडले सबैभन्दा ठुलो हाइड्रोजन बन्ड बनाउँछ।
जलमा हाइड्रोजेन बन्डिंग
जल अणुहरूमा अत्यधिक इलेक्ट्रोनेगेटिभ ऑक्सीजन अणुले हाइड्रोजन अणुसँग जोडित छ। ऑक्सीजन अणुले साझिया जोडितका इलेक्ट्रनहरूलाई अधिक आकर्षित गर्दछ, यसकारण यस अणुको यो छालालाई नकारात्मक बनाउँछ, जबकि हाइड्रोजेन अणुहरूले सकारात्मक हुन्छन्।
अम्मोनिया मा हाइड्रोजेन बन्डिंग
यसमा अधिक इलेक्ट्रोनेगेटिभ अणु, नाइण्जन, हाइड्रोजेन अणुसँग जोडित छ।
एल्कोहलहरू र कार्बोक्सिलिक अम्लमा हाइड्रोजेन बन्डिंग
एल्कोहल एक प्रकारको सञ्चारिक मोलकुल हो जसमा -OH समूह छ। जब हाइड्रोजेन अणु सीधा ऑक्सिजन वा नाइट्रोजन सँग जोडिन्छ भने, धेरैपटक हाइड्रोजेन बन्डिंग बनिन्छ।
हाइड्रोकार्बनहरूमा हाइड्रोजेन बन्डिंग हुन्छ।
पॉलिमरहरूमा हाइड्रोजेन बन्डिंग
अण्डाकिन संरचना र गुणस्थानहरू तय गर्नहरूमा हाइड्रोजेन बन्डिंग महत्वपूर्ण छ। विज्ञानात्मक र प्राकृतिक प्रोटिनहरूको संरचनामा हाइड्रोजेन बन्डहरू आवश्यक छन्। यसकालाई सेलुलोज जस्ता र यसले उत्पन्न हुने पॉलिमरहरूको संरचना परिभाषित गर्न हाइड्रोजेन बन्डको एक भूमिका हुन्छ।
हाइड्रोजेन बन्डको मजबूती
हाइड्रोजेन बन्ड एउटा कमजोर बन्ड हो। हाइड्रोजेन बन्डको मजबूती कहाँ अवस्थित हुन्छ कमजोर वान दे वाल्स बलहरू र तात्कालिक सहयोगी बन्डहरूबीचमा।
अभिपारकीयता बंध की विचलन ऊर्जा, साझा डिग्री इलेक्ट्रॉन के आकर्षण पर और इसलिए परमाणु की विद्युतक की आधार पर निर्भर करती है।
हाइड्रोजन बोंडिंग के गुण
घनत्व: हाइड्रोजन बोंडिंग के कारण, निचली एल्कोहल पानी में घुल सकते हैं जो पानी और एल्कोहल के मोलेक्यूलों के बीच होता है।
वाष्पीकरणता: अलग-अलग मोलेक्यूलों के बीच हाइड्रोजन बोंडिंग के पाये होने वाले यौगिकों का उच्चतम बिंदु होता है, जिससे उच्च वाष्प-भाप (boiling point) होता है, जिससे उच्च उपजाऊता होती है।
तरलता और सतहचमत्कार: हाइड्रोजन बोंडिंग वाले पदार्थ जुड़े हुए मोलेक्यूलों के रूप में मौजूद होते हैं जो उन्हें बहुत आसानी से बहने से मना करते हैं। इससे उच्च तरलता और उच्च सतहचमत्कार होता है।
पानी से आधे घनत्व वाले बर्फ का निचला घनत्व: 273 K पर बर्फ (ice) का घनत्व पानी से कम होता है इसके कारण है क्योंकि बर्फ में हाइड्रोजन-बोंड वाले पानी के मोलेक्यूलों के केज़-जैसा संरचना होती है। मोलेक्यूल में वे इतनी करीबी पक्षीयों के रूप में नहीं होते हैं जितने की वे तरल हालत में होते हैं, इसलिए बर्फ घुलने पर, पानी के समान जल माला कम होता है और घनत्व बढ़ता है, जिससे केज़-जैसी संरचना टूट जाती है और मोलेक्यूल दूसरे के करीब आते हैं।
संबंधित आलेख
हाइड्रोजन बोंडिंग के प्रकार
हाइड्रोजन बोंड के दो प्रकार होते हैं, जिन्हें निम्नप्रकार मैं वर्गीकृत किया जाता है:
साथसाथ हाइड्रोजन बोंडिंग
आंतरिक हाइड्रोजन बोंडिंग
साथसाथ हाइड्रोजन बोंडिंग
साथसाथ हाइड्रोजन बोंडिंग जब एक ही या अलग-अलग यौगिकों के बीच होती है, तो हाइड्रोजन बोंडिंग होती है।
उदाहरण के रूप में - पानी, एल्कोहल, अमोनिया में हाइड्रोजन बोंडिंग।
आंतरिक हाइड्रोजन बोंडिंग
आंतरिक हाइड्रोजन बोंडिंग एक ही मोलेक्यूल में होती है जब धातु की एक समूह में एक हाइड्रोजन अणु विधुतज्ञ तत्त्व से जुड़ता है और दूसरे समूह में एक अत्यधिक विधुतज्ञ तत्त्व अल्प विधुतज्ञ तत्त्व से जुड़ता है।
बंध एक हाइड्रोजन समूह के हाइड्रोजन अणु और दूसरे समूह के अधिक विधुतज्ञ तत्त्व के बीच बनता है।
सवाल: इनमें से कौन-से मोलेक्यूल अन्य समान मोलेक्यूलों के साथ हाइड्रोजन बोंड बना सकते हैं?
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सममित हाइड्रोजन बोंड
सममित हाइड्रोजन बोंड एक विशेष प्रकार का हाइड्रोजन बोंड है जहां दो एक-दूसरे जैसे पदार्थों के बीच एक प्रोटोन स्थापित होता है, जिसमें प्रत्येक पदार्थ का समान बंध बल होता है। यह तीन-केंद्रीय चार-इलेक्ट्रन का बंध एक “सामान्य” हाइड्रोजन बोंड से बहुत ताकतवर होता है और एक सहबंध बंध के तन्त्र की तरह मजबूत होता है।
धातुरी बंधन यह रासायनिक बँधन के एक प्रकार है, जिसे धातु से चार्जित मस्तिष्क चार्जित पदार्थों और उसके विषयी, या “विलंबित”, इलेक्ट्रॉनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बाध्रविलंबी होता है।
मेटल अपनी चमकदार चमक, ऊच्च विद्युत और ऊष्मागत संचारनीति, मालियता, ढ़ेरियां, और उच्च अपवाहशक्ति के लिए जाने जाते हैं। एक धातुक रत्नक सूक्ष्म में व्यवस्थित एक विशाल संख्या के परमाणु से मिलकर बना होता है।
धातुवीय बंध की प्रकृति को समझाने के लिए प्रस्तावित दो महत्वपूर्ण मॉडल हैं:
- फ्री इलेक्ट्रॉन मॉडल
- बैंड सिद्धांत मॉडल
इलेक्ट्रॉन समुद्र मॉडल
इस मॉडल में, एक धातु में सक्रिय मूलभूत इलेक्ट्रॉन समुद्र में गोतीत होने वाले सकारात्मक आयों (या कर्नल) की एक जालीदार संरचना माना जाता है, जो कि क्रिस्टल की सीमाओं के भीतर मुक्त रूप से घुमते हुए होते हैं। एक सकारात्मक कर्नल इलेक्ट्रॉन की परमाणु के नाभिक द्वारा और इसके कोर इलेक्ट्रॉनस के साथ सक्रिय होता है। कर्नल पर विद्युत धारा बदलाव, इसलिए, प्रति परमाणु की कुल विद्युत आत्मिक आर्द्रता के भाग के बराबर होती है।
इस शारीरिक संरचना में मुक्त इलेक्ट्रॉन क्षमता के रूप में काम करते हैं, जो सकारात्मक आयों को इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकुल बलों से बचाने की क्षमता होती है। इस दृष्टि से, मुक्त इलेक्ट्रॉन आइओन की मध्यस्थता को बाधित करते हुए “गोंद” का एक प्रकार का कार्य करते हैं, जो आयोनों को एक साथ जोड़ते हैं।
इलेक्ट्रॉन समुद्र में सकारात्मक आयों और स्वतंत्र गतिशील इलेक्ट्रॉन के बीच आकर्षण के कारण जो धातु में परमाणुओं को एकत्रित करता है, इसे धातुवीय बंध कहा जाता है।
धातुओं की विद्युत और ऊष्मागत संचारनीति को मेटल में सक्रिय इलेक्ट्रॉनों की मौजूदगी से समझा जा सकता है, हालांकि इलेक्ट्रॉन समुद्र मॉडल क्वांटम मैकेनिक्स से पहले ही उपलब्ध था।
जब एक इलेक्ट्रॉन क्षेत्र लागू किया जाता है, तो मेटल में सक्रिय इलेक्ट्रॉन एक से दूसरे छोर से बिजली का आपूर्ति कर सकते हैं। इसके अलावा, जब मेटल का एक हिस्सा गर्म किया जाता है, तो उस क्षेत्र में सक्रिय इलेक्ट्रॉनों को बहुत सारी किनेटिक ऊर्जा प्राप्त होती है। वे मुक्त और गतिशील होते हैं, इन इलेक्ट्रॉन्स कुछ ही समय में मेटल में तेजी से आंदोलन करते हैं, जो गर्मी को मेटल के अन्य हिस्से में स्थानांतरित करते हैं।
हाइड्रोजन बॉन्डिंग
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQs)
पानी का एक अणु कितने हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकता है?
पानी चार हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकता है। पानी के ऑक्सीजन अणु के दो एकांत पैर और पानी के दो हाइड्रोजन अणु अंतरअणु हाइड्रोजन बॉन्डिंग में शामिल होते हैं।हाइड्रोजन बॉन्डिंग रसायनिकता पर कैसा प्रभाव डालता है?
हाइड्रोजन बॉन्डिंग आम्लता की ताकत को बढ़ाते हैं। इसका कारण होता है कि हाइड्रोजन बॉन्डिंग मजबूत होता है और इस आम्ल के प्रोटॉन्स को स्थिर करने में समर्थ होता है, जिससे वे और अधिक समय तक विलयन के लिए सोल्यूशन में रह सकते हैं।
हाइड्रोजन बॉन्डिंग धातुरहित यौगिकों की स्थानिकता बढ़ाता है क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु अन्य धारित्रिय अणुओं के साथ मजबूत बॉन्ड बनाते हैं। यह मसालों को विघटित करने में सहायता करता है, जिससे उन्हें घोल में वितरित किया जा सके।
हाइड्रोजन बॉन्डिंग के परिणामस्वरूप जल में धात्विक यौगिकों की विलयनता, पदार्थों का उबलने और पिघलाने का संकेत और यौगिकों के बीच हाइड्रोजन बॉन्डिंग का निर्माण होता है।
ठंडे पानी में ठंडा क्षार, पानी की तुलना में ठंडी बाधाएँ कारण हैं। यह हाइड्रोजन बाइंडिंग का महत्वपूर्ण परिणाम है। आदेनिन (ए) - थाइमिन (टी) और गुएनिन (जी) - साइटोसिन (सी) बेस पेयर्स के बीच कितने हाइड्रोजन बाइंड होते हैं?
आदेनिन (ए) - थाइमिन (टी) और गुएनिन (जी) - साइटोसिन (सी) बेस पेयर्स के बीच प्रत्येक में दो हाइड्रोजन बाइंड होते हैं।
ए-टी के बीच दो हाइड्रोजन बाइंड और जी-सी के बीच तीन हाइड्रोजन बाइंड होते हैं।