கரிமச் சேர்மங்களின் அமைப்புகளை குறித்துக்காட்டுதல்

கரிமச் சேர்மங்களின் அமைப்புகளை குறித்துக்காட்டுதல்

ஒரு சேர்மத்தின் மூலக்கூறு வாய்ப்பாடு என்பது அம்மூலக்கூறில் அடங்கியுள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கைகளைக் குறிப்பிடுவதுடன் அதன் வடிவமைப்பு பற்றிய குறைந்தபட்சத் தகவலை தரக்கூடியதாகும். கரிமச் சேர்மங்களின் அமைப்பினை பின்வரும் ஏதேனும் ஒரு முறையினைப் பயன்படுத்தி குறித்துக்காட்டலாம்.

1. லூயிஸ் அமைப்பு அல்லது புள்ளி அமைப்பு

2. கோட்டு பிணைப்பு அமைப்பு 

3. குறுக்கப்பட்ட அமைப்பு

4. பிணைப்புக் கோடு அமைப்பு

ஒரு மூலக்கூறிற்கு எவ்வாறு லூயிஸ் அமைப்பினை வரைவது என நாம் அறிவோம். கோட்டு பிணைப்பு அமைப்பு என்பது, லூயிஸ் வடிவத்தில் இரு எலக்ட்ரான் சகப்பிணைப்பினை ஒரு சிறு கோட்டினால் (-) குறிப்பதால் பெறப்படுகிறது. ஒரு ஒற்றை கோடு ஒற்றை சகப்பிணைப்பிணையும், இரு சிறு கோடுகள் (1σ பிணைப்பு, 1π பிணைப்பு) ஆகிய இரட்டை பிணைப்பினையும் குறிப்பிடுகின்றன. மூன்று சிறுகோடுகள் முப்பிணைப்பினை (1σ பிணைப்பு, 2 π பிணைப்புகள்) குறிப்பிடுகின்றது. பல் இன அணுக்கள் மீதுள்ள, தனித்த இரட்டை எலக்ட்ரான்களை குறித்து காட்டலாம் அல்லது குறிக்கப்படாமலும் இருக்கலாம். இது முழுமையான அமைப்பு வாய்ப்பாட்டினைக் குறிக்கும். அமைப்பு வாய்ப்பாட்டினை மேலும் சுருக்கமாகக் குறிப்பிடும் வகையில் சகப்பிணைப்பினை குறித்துக்காட்டும் சில அல்லது அனைத்து சிறு கோடுகளையும் தவிர்க்கலாம் மேலும் ஒரே மாதிரியான தொகுதிகள் இடம் பெற்றிருப்பின் அதன் எண்ணிக்கையினை  கீழொட்டாகக் குறிப்பிடலாம். இவ்வாறு பெறப்படும் அமைப்பு வாய்ப்பாடு சுருக்கப்பட்ட வாய்ப்பாடு எனப்படும். 

அமைப்பு வாய்ட்பாட்டினை மேலும் எளிமையாக்கும் வகையில், கரிம வேதியியல் அறிஞர்கள் கரிமச் சேர்மங்களின் அமைப்பினை கோடுகளை மட்டுமே பயன்படுத்தி குறித்துக்காட்டும் மற்றொரு முறையினையும் பயன்படுத்துகின்றனர். இவ்வாறு குறித்துக்காட்டும் முறையில், கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் குறித்துக்காட்டப்படுவதில்லை. படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகள் வளைந்து செல்லும் அமைப்பில் (zig-zag fashion) குறித்துக்காட்டப்படுகிறது. ஆக்சிஜன், குளோரின் நைட்ரஜன் முதலிய தனிமங்கள் மட்டும் குறிப்பிட்டு எழுதப்படுகின்றன. பின்வரும் எடுத்துக்காட்டு விளக்கத்தின் மூலம் மேற்கண்டுள்ள வெவ்வேறு அமைப்பு முறைகளை எளிதாகப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.

மூலக்கூறு மாதிரிகள் (மீத்தேன் மூலக்கூறு)

மீத்தேனின் மூலக்கூறு மாதிரிகள்

கரிம மூலக்கூறுகளின் முப்பரிமான வடிவமைப்புகளை சிறந்த முறையில் புலக்காட்சிப்படுத்த பயன்படும் இயற் உபகரணங்கள் மூலக்கூறு மாதிரிகள் எனப்படுகின்றன. இவைகள் மரம், பிளாஸ்டிக், உலோகம் அல்லது வணிக ரீதியில் கிடைக்கக்கூடிய பொருள்களைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்படுகின்றன.

i. கட்டமைப்பு மாதிரி, ii. பந்து-குச்சி மாதிரி, iii. புறவெளி நிரப்புதல் மாதிரி. கட்டமைப்பு மாதிரியில் அணுக்களை இணைக்கும் பிணைப்புகள் மட்டுமே குறித்துக்காட்டப்படும். இம் மாதிரியில் பிணைப்பின் அமைப்பிற்கு மட்டுமே முக்கியத்துவம் தரப்படுகிறது. அதே நேரத்தில் அணுக்களின் உருவளவானது கருதப்படுவதில்லை. பந்து குச்சி மாதிரியில் அணுக்கள் மற்றும் பிணைப்புகள் ஆகிய இரண்டும் குறித்துக்காட்டப்படுகிறது. பந்து அணுக்களையும், குச்சியானது பிணைப்புகளையும் குறிப்பிடுகின்றன.

C=C இரட்டைப் பிணைப்பு காணப்படும் சேர்மங்களில், அப்பிணைப்பினைக் குறிப்பிட, குச்சிக்குப் பதிலாக கம்பிச் சுருள்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இத்தகைய மாதிரி பந்து-சுருள் மாதிரி எனப்படுகிறது.

புறவெளி நிரப்புதல் மாதிரியில் ஒவ்வொரு அணுவின் உருவளவும் அவைகளின் வாண்டர்-வால்ஸ் ஆரத்தின் அடிப்படையில் குறித்துக்காட்டப்படுகிறது.

கரிம மூலக்கூறுகளை முப்பரிமான அமைப்பில் குறித்துக்காட்டுதல்

விடுபட்ட கோட்டு ஆப்பு மற்றும் திட கோட்டு ஆப்பு வடிவில் வாய்ப்பாட்டினை குறிப்பிடுவது ஒரு எளிய வழக்கமான நடைமுறையாகும். இம்முறையில் இரு பரிமாண படத்திலிருந்து மூலக்கூறின் முப்பரிமாண வடிவத்தினை அகக்காட்சி வழி அறிந்துணர முடியும். ஒரு நான்முகி மூலக்கூறில் ஒரு மைய அணுவுடன் a,b,c மற்றும் d ஆகிய நான்கு அணுக்கள் அல்லது தொகுதிகள் இணைக்கப்பட்டிருப்பதை ஆப்பு வாய்ப்பாட்டின் அடிப்படையில் பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்.

ஒரு திட கோட்டு ஆப்பு (அழுத்தமாக வரையப்பட்டகோடு) ஆனது தாளின் தளத்திற்கு மேற்புரம் அமைந்துள்ள பிணைப்பினை குறித்துக்காட்டப் பயன்படுகிறது. மேலும் விடுபட்ட கோட்டு ஆப்பு ஆனது தளத்திற்கு கீழே அமையும் பிணைப்பினை குறித்துக்காட்ட பயன்படுகின்றது. தாளின் தளத்திலேயே அமையும் பிணைப்புகள் வழக்கமான கோட்டினால் குறிப்பிடப்படுகிறது.

பிஷர் அமைப்பு வாய்ப்பாடு

ஒரு முப்பரிமான வடிவமைப்பினை இரு பரிமாணத்தில் குறித்துக்காட்ட இம்முறை பயன்படுகிறது. இம்முறையில், சீர்மையற்ற கார்பன் அணுக்கள் தாளின் தளத்தில் குறிக்கப்படுகின்றன. கிடைமட்ட கோட்டினால் குறிக்கப்படும் பதிலிகள் உற்று நோக்குபவரை நோக்கியும், செங்குத்தும் கோட்டினால் குறிக்கப்படும் பதிலிகள் உற்று நோக்குபவரிடமிருந்து விலகியும் அமைகின்றன. டார்டாரிக் அமிலத்தின் பிஷர் அமைப்பு வாய்ப்பாடு பின்வருமாறு.

சாஹார்ஸ் (Saw Horse) அமைப்பு வாய்ப்பாடு

இம்முறையில் இரு கார்பன் அணுக்களுக்கிடையேயான பிணைப்பானது மூலைவிட்டவாக்கில் சற்றே நீட்டமாக வரையப்படுகின்றது. கீழ் இடது புறம் உள்ள கார்பன் முன்புறமும், மேல் வலதுபுற கார்பன் பின்புறமும் இருப்பதாகக் கருதப்படுகின்றன. இரு அடுத்தடுத்த அணுக்களோடு இணைக்கப்பட்டுள்ள தொகுதிகளின் புறவெளி அமைவிட தொடர்பை பிஷர் அமைப்பு வாய்ப்பாட்டினால் விளக்க இயலவில்லை. சாஹார்ஸ் அமைப்பு அத்தொகுதிகளின் ஒப்பீட்டு அமைவிடம் பற்றி தெளிவு படுத்த முற்படுகிறது.

நீயூமன் அமைப்பு வாய்பாடு:

இம்முறையில் மூலக்கூறுகள் கார்பன்-கார்பன் σ பிணைப்பு அச்சின் வழியே நோக்கப்படுகின்றன. சிக்மா பிணைப்பை உருவாக்கும் இருகார்பன்களும் இரு வட்டங்களால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. C-C அச்சின் வழியே நேர்க்கோட்டில் நோக்கப்படும் நிலையில், ஒரு கார்பன் மற்றதன் பின்னால் அமைவதால் முன்புறமுள்ள கார்பனை மட்டுமே பார்க்க இயலும். கண்களுக்கு அருகில் உள்ள கார்பன் ஒரு புள்ளியாகவும், தொலைவில் உள்ள கார்பன் வட்டமாகவும் குறிக்கப்படுகின்றது. எனவே முன்னால் உள்ள கார்பனின் C-H பிணைப்புகள் வட்டத்தின் மையப்புள்ளியிலிருந்தும் அதே நேரத்தில் பின்னால் உள்ள கார்பனின் C-H பிணைப்புகள் வட்டத்தின் சுற்றுப்பாதையிலிருந்தும், அவைகளுக்கிடையே 120o கோண இடைவெளியில் குறித்துக்காட்டபடுகின்றன.