जैसा कि "अंतराआण्विक बलों के प्रकार" पाठ में बताया गया है, तीन भौतिक अवस्थाओं (ठोस, तरल और गैस) में पदार्थों के अणु अंतर-आणविक बलों में से एक द्वारा आकर्षित होते हैं।
तीन ज्ञात अंतर-आणविक बल हैं: प्रेरित द्विध्रुवीय - प्रेरित द्विध्रुवीय, स्थायी द्विध्रुवीय - स्थायी द्विध्रुवीय और हाइड्रोजन बंधन। इनमें हाइड्रोजन बंध सबसे मजबूत है। कुछ लेखक इस अंतर-आणविक बल को हाइड्रोजन बांड के रूप में संदर्भित करते थे; हालाँकि, IUPAC द्वारा स्वीकृत सही शब्द "हाइड्रोजन बॉन्डिंग" है।
इस प्रकार की अंतःक्रिया तब होती है जब अणु में फ्लोरीन, नाइट्रोजन या ऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन बंधित होता है, जो दृढ़ता से विद्युतीय परमाणु होते हैं।
हाइड्रोजन बांड स्थायी द्विध्रुवीय-स्थायी द्विध्रुवीय बंधन का एक चरम उदाहरण है। एक अणु के हाइड्रोजन के लिए एक सकारात्मक ध्रुव बनता है, जो उन फ्लोरीन, ऑक्सीजन या दूसरे अणु के नाइट्रोजन परमाणुओं में से एक को बांधता है, जो उनके नकारात्मक ध्रुव का निर्माण करता है।
आम तौर पर, तरल और ठोस अवस्था में पदार्थों के साथ अंतर-आणविक बंधन होते हैं। साथ ही, चूंकि यह आकर्षण का बहुत तीव्र बल है, इसलिए इसे तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
जिस पदार्थ में यह अंतर-आणविक बल होता है, वह जल ही होता है। ध्यान दें कि यह नीचे दिए गए उदाहरण में कैसे होता है:
ध्यान दें कि प्रत्येक पानी का अणु स्थानिक रूप से चार अन्य पानी के अणुओं से घिरा होता है, जिसमें बंध होते हैं हाइड्रोजन का एक अणु (धनात्मक ध्रुव) के हाइड्रोजन के बीच दूसरे (ध्रुव) के ऑक्सीजन के साथ बंधन द्वारा होता है नकारात्मक)।
हाइड्रोजन बांड प्रकृति में विभिन्न घटनाओं की व्याख्या करते हैं, निम्नलिखित उदाहरण देखें:
- तथ्य यह है कि बर्फ पानी पर तैरती है: बर्फ पानी की तुलना में कम घनी होती है और फलस्वरूप उस पर तैरती है। इसका कारण यह है कि तरल अवस्था में पानी के अणुओं के बीच होने वाले हाइड्रोजन बांड एक अव्यवस्थित आकार में व्यवस्थित होते हैं, जबकि हाइड्रोजन बांड पानी के अणुओं में व्यवस्थित होते हैं। बर्फ के अणु अधिक दूरी और व्यवस्थित होते हैं, एक कठोर हेक्सागोनल संरचना बनाते हैं, जो अणुओं को राज्य में होने की तुलना में बहुत बड़े स्थान पर कब्जा कर लेता है। तरल।
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यही कारण है कि अगर हम बोतल के पूरे आयतन में पानी डाल दें और बाद में इसे कूलर में डाल दें, तो इसका आयतन बढ़ जाएगा और बोतल फट जाएगी।
इस प्रकार, प्रति इकाई आयतन में अणुओं की समान मात्रा होगी, जो घनत्व सूत्र के अनुसार घनत्व को कम करता है: d = m/v। गठित षट्भुजों के बीच रिक्त स्थान होंगे, जिससे इस पदार्थ का घनत्व कम होगा।
- एसिड आयनीकरण: हालांकि हाइड्रोजन बांड सहसंयोजक बंधों की तुलना में लगभग दस गुना कमजोर होते हैं; कुछ परिस्थितियों में वे सहसंयोजक बंधनों को तोड़ने का प्रबंधन करते हैं। उदाहरण के लिए, नीचे दिखाए गए मामले में, हाइड्रोक्लोरिक एसिड पानी में घुल जाता है। पानी में ऑक्सीजन स्वयं क्लोरीन से अधिक एसिड के क्लोरीन से बंधे हाइड्रोजन को आकर्षित करती है, जिससे हाइड्रोनियम आयन (H) बनते हैं।3हे+) और क्लोराइड (Cl .)-). इस घटना को आयनीकरण कहा जाता है:
- पानी का पृष्ठ तनाव: तरल की सतह पर अणु हाइड्रोजन बांड द्वारा केवल उनके बगल में और नीचे के अणुओं के साथ आकर्षित होते हैं, क्योंकि ऊपर कोई अणु नहीं होते हैं। दूसरी ओर, जो अणु सतह के नीचे होते हैं, वे सभी अणुओं के साथ इस प्रकार के बंधन को अंजाम देते हैं दिशा, परिणाम पानी की सतह पर एक प्रकार की फिल्म या पतली परत का निर्माण होता है, जो शामिल है।
यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि इस पर कीड़े रह सकते हैं और पानी की बूंदों के गोलाकार आकार की घटना भी।
जेनिफर फोगाका द्वारा
रसायन विज्ञान में स्नातक
क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:
FOGAÇA, जेनिफर रोचा वर्गास। "हाइड्रोजन बांड"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/ligacoes-hidrogenio.htm. 27 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।
रसायन विज्ञान
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