മുൻ യൂണിറ്റിൽ നിങ്ങൾ പഠിച്ചതുപോലെ, കാർബൺ മൂലകത്തിന് കാറ്റനേഷൻ എന്ന അദ്വിതീയ ഗുണമുണ്ട്, ഇത് മറ്റ് കാർബൺ അണുക്കളുമായി സഹസംയോജക ബന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഇത് ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ, സൾഫർ, ഫോസ്ഫറസ്, ഹാലോജനുകൾ തുടങ്ങിയ മറ്റ് മൂലകങ്ങളുടെ അണുക്കളുമായും സഹസംയോജക ബന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സംയുക്തങ്ങളെ ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രി എന്ന വിഭാഗത്തിൽ പഠിക്കുന്നു. ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണവും ഗുണങ്ങളും മനസ്സിലാക്കാൻ ആവശ്യമായ വിശകലനത്തിന്റെ ചില അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങളും സാങ്കേതിക വിദ്യകളും ഈ യൂണിറ്റിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

12.1 പൊതുവായ ആമുഖം

ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ ഭൂമിയിലെ ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതിന് അത്യാവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ജനിതക വിവരങ്ങൾ വഹിക്കുന്ന ഡീഓക്സിറൈബോന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് (DNA), നമ്മുടെ രക്തം, പേശികൾ, ത്വക്ക് എന്നിവയുടെ അവിഭാജ്യ ഘടകങ്ങളായ പ്രോട്ടീനുകൾ പോലുള്ള സങ്കീർണ്ണ തന്മാത്രകളും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ വസ്ത്രങ്ങൾ, ഇന്ധനങ്ങൾ, പോളിമറുകൾ, ചായങ്ങൾ, മരുന്നുകൾ തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഈ സംയുക്തങ്ങളുടെ പ്രയോഗത്തിന്റെ ചില പ്രധാന മേഖലകളാണിവ.

ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയുടെ ശാസ്ത്രം ഏകദേശം ഇരുനൂറ് വർഷം പഴക്കമുള്ളതാണ്. 1780-നടുത്തുള്ള കാലത്ത്, സസ്യങ്ങളിൽ നിന്നും മൃഗങ്ങളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളും ധാതുവിഭവങ്ങളിൽ നിന്ന് തയ്യാറാക്കിയ അജൈവ സംയുക്തങ്ങളും തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ രസതന്ത്രജ്ഞർ തുടങ്ങി. സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ബെർസീലിയസ്, ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിന് ‘ജീവൻ ശക്തി’ (വൈറ്റൽ ഫോഴ്സ്) ഉത്തരവാദിയാണെന്ന് നിർദ്ദേശിച്ചു. എന്നാൽ, 1828-ൽ എഫ്. വോഹ്ലർ ഒരു അജൈവ സംയുക്തമായ അമോണിയം സയനേറ്റിൽ നിന്ന് ഒരു ഓർഗാനിക് സംയുക്തമായ യൂറിയ സംശ്ലേഷിച്ചപ്പോൾ ഈ ആശയം നിരാകരിക്കപ്പെട്ടു.

$$\begin{array}{ll}\mathrm{NH}_4 \mathrm{CNO} \xrightarrow{\text { Heat }} & \mathrm{NH}_2 \mathrm{CONH}_2 \\ \text { Ammonium cyanate } & \text { Urea }\end{array}$$

കോൾബിയുടെ (1845) അസറ്റിക് ആസിഡിന്റെയും ബെർത്തലോയുടെ (1856) മീഥെയിന്റെയും പയനിയറിംഗ് സംശ്ലേഷണം, ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾക്ക് ഒരു ലാബിൽ അജൈവ വിഭവങ്ങളിൽ നിന്ന് സംശ്ലേഷിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തീർച്ചയായി കാണിച്ചു.

സഹസംയോജക ബന്ധനത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വികസനം ഓർഗാനിക് കെമിസ്ട്രിയെ അതിന്റെ ആധുനിക രൂപത്തിലേക്ക് നയിച്ചു.

12.2 കാർബണിന്റെ ടെട്രാവാലൻസ്: ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ആകൃതികൾ

12.2.1 കാർബൺ സംയുക്തങ്ങളുടെ ആകൃതികൾ

തന്മാത്രാ ഘടനയുടെ അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനും പ്രവചിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു. യൂണിറ്റ് 4-ൽ നിങ്ങൾ ഇതിനകം തന്നെ വാലൻസി, തന്മാത്രാ ഘടന എന്നിവയുടെ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ പഠിച്ചിട്ടുണ്ട്. കൂടാതെ, കാർബണിന്റെ ടെട്രാവാലൻസും അത് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന സഹസംയോജക ബന്ധങ്ങളും അതിന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസത്തിന്റെയും $s$, $p$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ സങ്കരണത്തിന്റെ (ഹൈബ്രിഡൈസേഷൻ) അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും നിങ്ങൾക്ക് ഇതിനകം അറിയാം. മീഥെയിൻ $\left(\mathrm{CH}_{4}\right)$, ഈഥീൻ $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_4\right)$, ഈഥൈൻ $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2\right)$ തുടങ്ങിയ തന്മാത്രകളുടെ രൂപീകരണവും ആകൃതികളും യഥാക്രമം കാർബൺ അണുക്കൾ $s p^{3}, s p^{2}$, $s p$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് ഓർമ്മിക്കാം.

സങ്കരണം സംയുക്തങ്ങളിലെ ബന്ധ ദൈർഘ്യത്തെയും ബന്ധ എൻതാൽപ്പിയെയും (ശക്തി) ബാധിക്കുന്നു. $s p$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റലിൽ കൂടുതൽ $s$ സ്വഭാവം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ ഇത് അതിന്റെ ന്യൂക്ലിയസിനോട് അടുത്താണ്, $s p^{3}$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റലിനേക്കാൾ ഹ്രസ്വവും ശക്തവുമായ ബന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. $s p^{2}$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റൽ $s$ സ്വഭാവത്തിൽ $s p$, $s p^{3}$ ഇവയ്ക്കിടയിലാണ്, അതിനാൽ, ഇത് രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ബന്ധങ്ങളുടെ ദൈർഘ്യവും എൻതാൽപ്പിയും അവയ്ക്കിടയിലാണ്. സങ്കരണത്തിലെ മാറ്റം കാർബണിന്റെ വൈദ്യുത ഋണത്വത്തെ ബാധിക്കുന്നു. സങ്കരിത ഓർബിറ്റലുകളുടെ $s$ സ്വഭാവം കൂടുന്തോറും വൈദ്യുത ഋണത്വം കൂടും. അങ്ങനെ, $s p$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റൽ ഉള്ള കാർബൺ അണു, $50 \% s$ സ്വഭാവമുള്ളത് $s p^{2}$ അല്ലെങ്കിൽ $s p^{3}$ സങ്കരിത ഓർബിറ്റലുകൾ ഉള്ളതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ വൈദ്യുത ഋണത്വമുള്ളതാണ്. ഈ ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത ഋണത്വം പരിഗണിക്കപ്പെടുന്ന തന്മാത്രകളുടെ നിരവധി ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, അതിനെക്കുറിച്ച് നിങ്ങൾ പിന്നീടുള്ള യൂണിറ്റുകളിൽ പഠിക്കും.

12.2.2 $\pi$ ബന്ധങ്ങളുടെ ചില സവിശേഷതകൾ

ഒരു $\pi$ (പൈ) ബന്ധ രൂപീകരണത്തിൽ, രണ്ട് $p$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ സമാന്തര ഓറിയന്റേഷൻ അടുത്തുള്ള അണുക്കളിൽ ശരിയായ സൈഡ്വേസ് ഓവർലാപ്പിന് ആവശ്യമാണ്. അങ്ങനെ, $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{CH_2}$ തന്മാത്രയിൽ എല്ലാ അണുക്കളും ഒരേ തലത്തിൽ ആയിരിക്കണം. $p$ ഓർബിറ്റലുകൾ പരസ്പരം സമാന്തരമാണ്, രണ്ട് $p$ ഓർബിറ്റലുകളും തന്മാത്രയുടെ തലത്തിന് ലംബമാണ്. ഒരു $\mathrm{CH_2}$ ഖണ്ഡം മറ്റൊന്നുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഭ്രമണം $p$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ പരമാവധി ഓവർലാപ്പിനെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു, അതിനാൽ, കാർബൺ-കാർബൺ ഇരട്ട ബന്ധത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അത്തരം ഭ്രമണം $(\mathrm{C}=\mathrm{C})$ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. $\pi$ ബന്ധത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ ചാർജ് മേഘം ബന്ധന അണുക്കളുടെ തലത്തിന് മുകളിലും താഴെയും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. ഇത് ഇലക്ട്രോണുകൾ ആക്രമണാത്മക റിയാജന്റുകൾക്ക് എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമാകുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. പൊതുവേ, $\pi$ ബന്ധങ്ങൾ ഒന്നിലധികം ബന്ധങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന തന്മാത്രകളിലെ ഏറ്റവും പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമമായ കേന്ദ്രങ്ങൾ നൽകുന്നു.

പ്രശ്നം 12.1

ഇനിപ്പറയുന്ന ഓരോ തന്മാത്രയിലും എത്ര $\sigma$, $\pi$ ബന്ധങ്ങൾ ഉണ്ട്?

(a) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{CCH}=\mathrm{CHCH_3}$ (b) $\mathrm{CH_2}=\mathrm{C}=\mathrm{CHCH_3}$

പരിഹാരം

(a) $\sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{C}}: 4 ; \sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}: 6 ; \pi_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}: 1 ; \pi \mathrm{C} \equiv \mathrm{C}: 2$

(b) $\sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{C}}: 3 ; \sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}: 6 ; \pi_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}: 2$.

പ്രശ്നം 12.2

ഇനിപ്പറയുന്ന സംയുക്തങ്ങളിലെ ഓരോ കാർബണിന്റെയും സങ്കരണം ഏത് തരമാണ്?

(a) $\mathrm{CH_3} \mathrm{Cl}$, (b) $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{CO}$, (c) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CN}$, (d) $\mathrm{HCONH_2}$, (e) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CHCN}$

പരിഹാരം

(a) $s p^{3}$, (b) $s p^{3}, s p^{2}$, (c) $s p^{3}, s p$, (d) $s p^{2}$, (e) $s p^{3}, s p^{2}, s p^{2}, s p$

പ്രശ്നം 12.3

ഇനിപ്പറയുന്ന സംയുക്തങ്ങളിലെ കാർബണിന്റെ സങ്കരണ അവസ്ഥയും ഓരോ തന്മാത്രയുടെയും ആകൃതിയും എഴുതുക.

(a) $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{O}$, (b) $\mathrm{CH_3} \mathrm{~F}$, (c) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{N}$.

പരിഹാരം

(a) $s p^{2}$ സങ്കരിത കാർബൺ, ത്രികോണാകൃതിയിലുള്ള പ്ലാനർ; (b) $s p^{3}$ സങ്കരിത കാർബൺ, ടെട്രാഹെഡ്രൽ; (c) $s p$ സങ്കരിത കാർബൺ, രേഖീയം.

12.3 ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഘടനാപരമായ പ്രതിനിധാനങ്ങൾ

12.3.1 പൂർണ്ണമായ, സംഗ്രഹിച്ച, ബോണ്ട്-ലൈൻ ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ

ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഘടനകൾ നിരവധി രീതികളിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്നു. ലൂയിസ് ഘടന അല്ലെങ്കിൽ ഡോട്ട് ഘടന, ഡാഷ് ഘടന, സംഗ്രഹിച്ച ഘടന, ബോണ്ട് ലൈൻ ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ എന്നിവ ചില പ്രത്യേക തരങ്ങളാണ്. എന്നിരുന്നാലും, രണ്ട് ഇലക്ട്രോൺ സഹസംയോജക ബന്ധം ഒരു ഡാഷ് (-) ഉപയോഗിച്ച് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിലൂടെ ലൂയിസ് ഘടനകൾ ലഘൂകരിക്കാം. അത്തരമൊരു ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യം ബന്ധ രൂപീകരണത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഒരൊറ്റ ഡാഷ് ഒരൊറ്റ ബന്ധത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇരട്ട ബന്ധത്തിന് ഇരട്ട ഡാഷ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ട്രിപ്പിൾ ഡാഷ് ട്രിപ്പിൾ ബന്ധത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഹെറ്ററോഅറ്റങ്ങളിലെ (ഉദാ., ഓക്സിജൻ, നൈട്രജൻ, സൾഫർ, ഹാലോജനുകൾ മുതലായവ) ലോൺ ജോഡി ഇലക്ട്രോണുകൾ കാണിക്കാം അല്ലെങ്കിൽ കാണിക്കാതിരിക്കാം. അങ്ങനെ, ഈഥെയ്ൻ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}\right)$, ഈഥീൻ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_4}\right)$, ഈഥൈൻ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_2}\right)$, മെഥനോൾ $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}\right)$ എന്നിവ ഇനിപ്പറയുന്ന ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങളാൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടും. അത്തരം ഘടനാപരമായ പ്രതിനിധാനങ്ങളെ പൂർണ്ണമായ ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

സഹസംയോജക ബന്ധങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന ചില അല്ലെങ്കിൽ എല്ലാ ഡാഷുകളും ഒഴിവാക്കി, ഒരു അണുവിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സമാന ഗ്രൂപ്പുകളുടെ എണ്ണം ഒരു സബ്സ്ക്രിപ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് സൂചിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ഈ ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ കൂടുതൽ ചുരുക്കാം. സംയുക്തത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പ്രകടനത്തെ സംഗ്രഹിച്ച ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. അങ്ങനെ, ഈഥെയ്ൻ, ഈഥീൻ, ഈഥൈൻ, മെഥനോൾ എന്നിവ ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

$$ \begin{array}{cccc} \underset{\text{Ethane}}{\mathrm{CH_3CH_3}} & \underset{\text{Ethene}}{\mathrm{H_2C}=\mathrm{CH_2}} & \underset{\text{Ethyne}}{\mathrm{HC}=\mathrm{HC}} & \underset{\text{Methanol}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}} \end{array} $$

അതുപോലെ, $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}$ കൂടുതൽ ചുരുക്കി $\mathrm{CH_3}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{6} \mathrm{CH_3}$ ആക്കാം. കൂടുതൽ ലഘൂകരണത്തിനായി, ഓർഗാനിക് രസതന്ത്രജ്ഞർ ഘടനകൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിന് മറ്റൊരു മാർഗം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതിൽ വരികൾ മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ ഈ ബോണ്ട്-ലൈൻ ഘടനാപരമായ പ്രതിനിധാനത്തിൽ, കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കൾ കാണിക്കുന്നില്ല, കാർബൺ-കാർബൺ ബന്ധങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന വരികൾ സിഗ്-സാഗ് രീതിയിൽ വരയ്ക്കുന്നു. പ്രത്യേകം എഴുതിയിരിക്കുന്ന ഏക അണുക്കൾ ഓക്സിജൻ, ക്ലോറിൻ, നൈട്രജൻ മുതലായവയാണ്. ടെർമിനലുകൾ മീഥൈൽ $\left(-\mathrm{CH_3}\right)$ ഗ്രൂപ്പുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു (ഒരു ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പ് വഴി വ്യത്യസ്തമായി സൂചിപ്പിക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ), വരി ജംഗ്ഷനുകൾ കാർബൺ അണുക്കളുടെ വാലൻസി തൃപ്തിപ്പെടുത്താൻ ആവശ്യമായ ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ ഉചിതമായ എണ്ണത്തോട് ബന്ധിപ്പിച്ച കാർബൺ അണുക്കളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്നു:

(i) 3-മീഥൈൽഓക്റ്റെയ്ൻ വിവിധ രൂപങ്ങളിൽ ഇങ്ങനെ പ്രതിനിധീകരിക്കാം:

(ii) 2-ബ്രോമോ ബ്യൂട്ടെയ്ൻ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള വിവിധ മാർഗങ്ങൾ:

ചാക്രിക സംയുക്തങ്ങളിൽ, ബോണ്ട്-ലൈൻ സൂത്രവാക്യങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ നൽകാം:

പ്രശ്നം 12.4

ഇനിപ്പറയുന്ന ഓരോ സംഗ്രഹിച്ച സൂത്രവാക്യങ്ങളും അവയുടെ പൂർണ്ണ ഘടനാപരമായ സൂത്രവാക്യങ്ങളായി വികസിപ്പിക്കുക.

(a) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{COCH_2} \mathrm{CH_3}$

(b) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{3} \mathrm{CH_3}$

പരിഹാരം

പ്രശ്നം 12.5

ഇനിപ്പറയുന്ന ഓരോ സംയുക്തത്തിനും, ഒരു സംഗ്രഹിച്ച സൂത്രവാക്യവും അവയുടെ ബോണ്ട്-ലൈൻ സൂത്രവാക്യവും എഴുതുക.

(a) $\mathrm{HOCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH} \left(\mathrm{CH_3} \right) \mathrm{CH} \left(\mathrm{CH_3} \right) \mathrm{CH_3}$

(b)

പരിഹാരം

സംഗ്രഹിച്ച സൂത്രവാക്യം:

(a) $\mathrm{HO}\left(\mathrm{CH_2}\right)_3 \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_3}\right) \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_3}\right)_2$

(b) $\mathrm{HOCH}(\mathrm{CN})_{2}$

ബോണ്ട്-ലൈൻ സൂത്രവാക്യം:

പ്രശ്നം 12.6

ഇനിപ്പറയുന്ന ഓരോ ബോണ്ട്-ലൈൻ സൂത്രവാക്യങ്ങളും കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ ഉൾപ്പെടെയുള്ള എല്ലാ അണുക്കളും കാണിക്കുന്നതിന് വികസിപ്പിക്കുക

പരിഹാരം

12.3.2 ഓർഗാനിക് തന്മാത്രകളുടെ ത്രിമാന പ്രതിനിധാനം

ഓർഗാനിക് തന്മാത്രകളുടെ ത്രിമാന (3-ഡി) ഘടന ചില രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് പേപ്പറിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, സോളിഡ് (-), ഡാഷ്ഡ് (…IIII) വെഡ്ജ് സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു തന്മാത്രയുടെ 3-ഡി ചിത്രം ഒരു ദ്വിമാന ചിത്രത്തിൽ നിന്ന് മനസ്സിലാക്കാം. ഈ സൂത്രവാക്യങ്ങളിൽ, പേപ്പറിന്റെ തലത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് നീണ്ടുകിടക്കുന്ന ഒരു ബന്ധം സൂചിപ്പിക്കാൻ സോളിഡ്-വെഡ്ജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, നിരീക്ഷകനെ നോക്കി. പേപ്പറിന്റെ തലത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് നീണ്ടുകിടക്കുന്ന ബന്ധവും നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകലെയുമുള്ളത് ചിത്രീകരിക്കാൻ ഡാഷ്ഡ്-വെഡ്ജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വെഡ്ജുകളുടെ വീതിയുള്ള അറ്റം നിരീക്ഷകനെ നോക്കിയാണ് കാണിക്കുന്നത്. പേപ്പറിന്റെ തലത്തിൽ കിടക്കുന്ന ബന്ധങ്ങൾ ഒരു സാധാരണ ലൈൻ ($-$) ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിക്കുന്നു. പേപ്പറിലെ മീഥെയ്ൻ തന്മാത്രയുടെ 3-ഡി പ്രതിനിധാനം ചിത്രം 12.1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചിത്രം. 12.1 CH4 ന്റെ വെഡ്ജ്-ആൻഡ്-ഡാഷ് പ്രതിനിധാനം

തന്മാത്രാ മോഡലുകൾ

തന്മാത്രാ മോഡലുകൾ ഭൗതിക ഉപകരണങ്ങളാണ്, ഇവ ഓർഗാനിക് തന്മാത്രകളുടെ ത്രിമാന ആകൃതികളുടെ മികച്ച ദൃശ്യവൽക്കരണത്തിനും ധാരണയ്ക്കും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇവ മരം, പ്ലാസ്റ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ ലോഹം എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ചതാണ്, വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമാണ്. സാധാരണയായി മൂന്ന് തരം തന്മാത്രാ മോഡലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു: (1) ഫ്രെയിംവർക്ക് മോഡൽ, (2) ബോൾ-ആൻഡ്-സ്റ്റിക്ക് മോഡൽ, (3) സ്പേസ് ഫില്ലിംഗ് മോഡൽ. ഫ്രെയിംവർക്ക് മോഡലിൽ, ഒരു തന്മാത്രയുടെ അണുക്കളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ബന്ധങ്ങൾ മാത്രമേ കാണിക്കൂ, അണുക്കളെയല്ല. ഈ മോഡൽ അണുക്കളുടെ വലുപ്പം അവഗണിച്ചുകൊണ്ട് ഒരു തന്മാത്രയുടെ ബന്ധങ്ങളുടെ പാറ്റേണിൽ ഊന്നൽ നൽകുന്നു. ബോൾ-ആൻഡ്-സ്റ്റിക്ക് മോഡലിൽ, അണുക്കളും ബന്ധങ്ങളും കാണിക്കുന്നു. ബോളുകൾ അണുക്കളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, സ്റ്റിക്ക് ഒരു ബന്ധത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. $\mathrm{C}=\mathrm{C}$ (ഉദാ., ഈഥീൻ) ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ സ്റ്റിക്കുകൾക്ക് പകരം സ്പ്രിംഗുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മികച്ച രീതിയിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം. ഈ മോഡലുകളെ ബോൾ-ആൻഡ്-സ്പ്രിംഗ് മോഡൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സ്പേസ്-ഫില്ലിംഗ് മോഡൽ അതിന്റെ വാൻ ഡെർ വാൾസ് ആരത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഓരോ അണുവിന്റെയും ആപേക്ഷിക വലുപ്പത്തിൽ ഊന്നൽ നൽകുന്നു. ഈ മോഡലിൽ ബന്ധങ്ങൾ