किसमें न्यूनतम आबंध कोण है?

अवधारणा:

एक अणु की ज्यामिति:

• एक अणु की ज्यामिति खाली स्थान में इसके केंद्र के संबंध में आबंध की व्यवस्था पर निर्भर करती है।
• आगे यह व्यवस्था इस बात पर निर्भर करती है कि केंद्रीय परमाणु किस प्रकार के संकरण से गुजर रहा है।
• हाइब्रिड कक्षकों का अभिविन्यास अलग-अलग मामलों में अलग होता है।
• चूंकि इन कक्षकों के अधिव्यापन के माध्यम से आबंध बनते हैं, इन आबंध की प्रकृति दिशात्मक होती है।
• इस प्रकार, संकरण अणु के ज्यामिति से सीधे संबंधित है।

संकरण और आबंध कोण:

• VSEPR सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रॉन समूह एक दूसरे के चारों ओर खुद को व्यवस्थित करते हैं ताकि प्रतिकर्षण को कम किया जा सके।
• इलेक्ट्रॉन समूह में आबंध युग्म और साथ ही इलेक्ट्रॉनों के अकेले युग्म शामिल होते हैं।
• यदि प्रतिकर्षण अधिक है, तो प्रणाली की ऊर्जा बढ़ जाती है और अणु अस्थिर हो जाता है।
• इसलिए, ऐसी व्यवस्था जिसमें न्यूनतम प्रतिकर्षण और अधिकतम आकर्षण है, सबसे स्थिर संरचना है।
• खाली स्थान में व्यवस्था केंद्रीय परमाणु और आबंधित परमाणुओं के बीच एक कोण देती है जिन्हें आबंध कोण के रूप में जाना जाता है।
• अकेले युग्म इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति होने पर पूर्वानुमानित आबंध कोणों में विसंगतियाँ मौजूद होती हैं।

व्याख्या:

H2O:

• जल में, केंद्रीय परमाणु ऑक्सीजन sp³ संकरणित होता है।
• आबंध युग्मों में से दो आबंध युग्म होते हैं और अन्य दो अकेले युग्म होते हैं।
• अकेले इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण, आबंध युग्मों और अकेले युग्मों के बीच प्रतिकर्षण होता है।
• l.p के बीच का प्रतिकर्षण > b.p होता है और इस प्रकार दो आबंधों को आदर्श 109° से आबंध कोण को कम करने के लिए करीब लाता है।

H2S:

• जल में, केंद्र परमाणु ऑक्सीजन sp³ संकरणित होता है।
• तीन आबंध युग्मों में से दो आबंध युग्म होते हैं और अन्य दो अकेले युग्म होते हैं।
• अकेले इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण, आबंध युग्मों और अकेले युग्मों के बीच प्रतिकर्षण होता है।
• l.p के बीच का प्रतिकर्षण > b.p होता है और इस प्रकार दो आबंधों को आदर्श 109.8° से आबंध कोण को कम करने के लिए करीब लाता है।
• चूंकि सल्फर ऑक्सीजन से बड़ा अणु होता है, इसलिए इसका इलेक्ट्रॉन घनत्व अधिक परिक्षेपित होता है। यह इलेक्ट्रॉनों के अकेले युग्म से प्रतिकर्षण द्वारा अधिक आसानी से विकृत होता है और आबंध युग्म एक दूसरे के करीब आते हैं।
• इससे जल की तुलना में आबंध कोण अधिक घट जाता है।
   
• H₂S में आबंध कोण 92.1⁰ होता है।

NH3:

• अमोनिया में, केंद्र परमाणु ऑक्सीजन sp³ संकरणित होता है।
• तीन आबंध युग्म में से तीन आबंध युग्म होते हैं और दूसरा एकल युग्म होता है।
• एकल इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण, आबंध युग्म और अकेले युग्म के बीच प्रतिकर्षण होता है।
• l.p के बीच का प्रतिकर्षण > b.p होता है और इस प्रकार दो आबंधों को आदर्श 109.8° से 107° तक आबंध कोण को कम करने के लिए करीब लाता है।

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CH4

• CH₄ अणु में sp³ संकरणित होता है।
• इनमें से प्रत्येक 4 sp³ संकर कक्षक हाइड्रोजन के 1s परमाणु कक्षक के साथ अधिव्यापन करते हैं।
• परमाणुओं की व्यवस्था चतुष्फलकीय ज्यामिति देती है।
• कोई अकेला युग्म नहीं होता है और आबंध कोण आदर्श 109.5° होता है।

अतः, H2S में न्यूनतम आबंध कोण मौजूद होता है।

Important Points

• आकार में विकृति तब होती है जब इलेक्ट्रॉनों के अकेले युग्म की उपस्थिति होती है, जैसा कि तालिका से पता चलता है: