ஆர்பிட்டால் இனக்கலப்பு

ஆர்பிட்டால் இனக்கலப்பு

அணுக்கள் இணைந்து சகப்பிணைப்பு மூலக்கூறினை உருவாக்கும் போது, இணையும் அணுக்களின், அணு ஆர்பிட்டால்கள் ஒன்றோடொன்று மேற்பொருந்தி சகப்பிணைப்பினை உருவாக்குகின்றது. ஆர்பிட்டால்கள் மேற்பொருந்தியுள்ள பகுதியில் பிணைப்பு இரட்டை எலக்ட்ரான்கள் இடம்பெறும். மேற்பொருந்துதலின் தன்மையினைப் பொறுத்து, இரு அணுக்களுக்கு இடையேயான சகப்பிணைப்பினை சிக்மா(σ) மற்றும் பை (π) பிணைப்புகள் என வகைப்படுத்தலாம். 

1. சிக்மா மற்றும் பை பிணைப்புகள் 

இரண்டு அணு ஆர்பிட்டால்கள் அச்சுகளின் வழியே நேர்க்கோட்டில் மேற்பொருந்தும் போது உருவாகும் பிணைப்பு σ சகப்பிணைப்பு எனப்படுகிறது. இந்த மேற்பொருந்துதல் நேர் கோட்டு மேற்பொருந்துதல் (head on overlapping) அல்லது அச்சுவழி மேற்பொருந்துதல் (axial overlapping) எனவும் அழைக்கப்படுகிறது. S ஆர்பிட்டால் இடம்பெறும் மேற்பொருத்துதல் நிகழ்வில் (S-S மற்றும் s-p மேற்பொருந்துதல்) எப்போதும் σ பிணைப்பே உருவாகும். ஏனெனில் s ஆர்பிட்டால் சீர்மைக்கோள வடிவத்தினைக் கொண்டது. எனவே, அதனுடன் நிகழும் மேற்பொருந்துதல் எப்பொழுதும் கோட்டு மேற்பொருந்துதலாகவே அமையும். இரு p ஆர்பிட்டால்கள் மூலக்கூறு அச்சின் வழியே மேற்பொருந்தும் நிகழ்விலும் σ பிணைப்பே உருவாகிறது. X அச்சினை மூலக்கூறு அச்சாக கருதும் நேர்வில் Px-Px ஆர்பிட்டால் மேற்பொருந்துதல் ஆனது σ -பிணைப்பினைத் தரும். 

இரு அணு ஆர்பிட்டால்கள் பக்கவாட்டில் மேற்பொருந்தும்போது உருவாகும் சகபிணைப்பு பை பிணைப்பு (π) எனப்படும். x-அச்சினை மூலக்கூறு அச்சாக கருதும் நேர்வில் Py-Py மற்றும் Pz-Pz ஆகிய ஆர்பிட்டால்கள் மேற்பொருந்துதலால் π பிணைப்பு உருவாகிறது. பின் வரும் எடுத்துக்காட்டுகள் மூலம் ஆர்பிட்டால்கள் மேற்பொருந்துதலைப் புரிந்து கொள்ளலாம். 

2. H2 மூலக்கூறு உருவாதல்

ஹைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு ls1

ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு உருவாகும் போது, ஒற்றை எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ள இரு ஹைட்ரஜன் அணுக்களின், ls ஆர்பிட்டால்களும் அவ்விரு அணுக்களுக்கிடையேயான அச்சின் வழியே மேற்பொருந்துகின்றன. இந்த மேற்பொருந்துதல் s-s மேற்பொருந்துதல் எனப்படும். இத்தகைய அச்சுவழி ஆர்பிட்டால் மேற்பொருந்துதுல் காரணமாக சிக்மா (σ) பிணைப்பு உருவாகிறது.

படம் 10.18 ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு உருவாதல்

F2 மூலக்கூறு உருவாதல்:

புளூரின் அணுவின் இணைதிற கூட்டின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு : 2S2 2px2, 2py2, 2pz1

இரு புளூரின் அணுக்களின், சரிபாதி நிரப்பப்பட்ட Pz , ஆர்பிட்டால்கள் z-அச்சின் வழியே ஒன்றோடொன்று மேற்பொருந்தும் போது, அவைகளுக்கிடையே ‘σ’ சகப்பிணைப்பு உருவாகிறது.

HF மூலக்கூறு உருவாதல்:

ஹைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு ls1

புளூரின் அணுவின் இணைதிற கூட்டின் எலக்டரான் அமைப்பு : 2S2 2px2, 2py2, 2pz1

ஹைட்ரஜனின் சரிபாதி நிரப்பப்பட்ட 1s ஆர்பிட்டாலானது, புளூரினின் பாதி நிரப்பப்பட்ட 2Pz ஆர்பிட்டாலுடன் நேர்கோட்டில் மேற்பொருந்தும் போது ஹைட்ரஜனுக்கும் புளூரினுக்கும் இடையே ஒரு σ-சகப்பிணைப்பு உருவாகிறது.

O2 மூலக்கூறு உருவாதல் (O2):

ஆக்சிஜன் அணுவின் இணைதிற கூட்டின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு : 2S2 2px2, 2py1, 2pz1

இரு ஆக்சிஜன் அணுக்களின் சரிபாதியளவு நிரப்பட்பட்ட Pz ஆர்பிட்டால்களும் z-அச்சின் வழியாக நேர்கோட்டில் மேற்பொருந்தும் போது (இந்நேர்வில் z-அச்சினை மூலக்கூறு அச்சாகக் கருதுக) அவைகளுக்கிடையே σ-சகப்பிணைப்பு உருவாகிறது. மற்ற இரு ஆக்சிஜன்களின் சரிபாதியளவு நிரப்பப்பட்ட இரண்டு Py-ஆர்பிட்டால்களும் பக்கவாட்டில் மேற்பொருந்துவதால் அவைகளுக்கிடையே π-சகப்பிணைப்பு உருவாகிறது. எனவே ஆக்சிஜன் மூலக்கூறில், இரு ஆக்சிஜன் அணுக்களும் இரட்டை சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. 2s மற்றும் 2px, ஆர்பிட்டால்களில் காணப்படும் மற்ற இரு தனித்த எலக்ட்ரான் இரட்டைகளும் பிணைப்பில் ஈடுபடுவதில்லை. மேலும், அவைகள் தொடர்புடைய ஆக்சிஜன் அணுக்களிலேயே தனித்த எலக்ட்ரான் இரட்டைகளாக உள்ளன.

தன் மதிப்பீடு

7. PH4+ ன் பிணைப்புக் கோணமானது PH3 ன் பிணைப்புக் கோணத்தைக் காட்டிலும் அதிகம் ஏன்?

தீர்வு:

lp – bp விசை, bp – bp விசையை விட அதிகம். எனவே பிணைப்புக் கோணம் குறைகிறது.