కోల్పోయినా.. స్వీకరించినా.. బంధమే!
మనం రోజూ తినే పిండిపదార్థాలు, ఉప్పులు, నూనెలు, ప్రొటీన్లు సహా అన్నీ రకరకాల రసాయన బంధాల వల్ల ఏర్పడినవే. అణువులోని రెండు పరమాణువుల మధ్య ఉండే ఆకర్షణే రసాయన బంధం. అంటే పదార్థాలన్నీ పరమాణు రూపాలే. మరి వాటి మధ్య ఆ ఆకర్షణ ఎలా ఏర్పడుతుంది? ఆ వివరాలను అభ్యర్థులు తెలుసుకోవాలి.
పరమాణువులు స్థిరత్వం పెంచుకునే ప్రయత్నంలో ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయి లేదా గ్రహించి లేదా పంచుకుని స్థిరమైన అణువులుగా మారడానికి రసాయన బంధాల్లో పాల్గొంటాయి. ఒక పరమాణువుకు స్థిరత్వం రావాలంటే ఆ పరమాణువు వేలన్సీ/బాహ్య కక్ష్యలో కనీసం ఎనిమిది ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉండాలి. లేదా వేలన్సీ కక్ష్య సంపూర్ణంగా ఎలక్ట్రాన్‌లతో నిండి ఉండాలి.
పరమాణు సంఖ్య (Z): కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్‌లు లేదా కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్‌ల (e-) సంఖ్యకు పరమాణు సంఖ్య అని పేరు.
పరమాణు వ్యాసార్ధం: కేంద్రకానికి, చిట్టచివరి కక్ష్యకు లేదా బాహ్య కక్ష్యకు లేదా వేలన్సీ కక్ష్యకు మధ్య ఉండే పొడవునే పరమాణు వ్యాసార్ధం అంటారు.
ప్రమాణాలు: పరమాణు వ్యాసార్ధాన్ని Ao యూనిట్లలో కొలుస్తారు.
* కేంద్రక వ్యాసార్ధాన్ని ఫెర్మి ప్రమాణాల్లో కొలుస్తారు. 
* nవ కక్ష్యలో గరిష్ఠంగా నింపదగిన ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య = 2n2
ఉదా: 
మాయిలర్‌ చిత్రం - ఎలక్ట్రానిక్‌ విన్యాసాలు
ఆర్టిటాల్‌ల శక్తి పెరిగే క్రమం
అసాధారణ ఎలక్ట్రానిక్‌ విన్యాసాలు: క్రోమియం (CrZ = 24), రాగి (CuZ = 29), పెల్లాడియం (PdZ = 46), వెండి (AgZ = 47), ప్లాటినం (PtZ = 78) , బంగారం (AuZ = 79).
అనే పరమాణువులు సిద్ధాంతపరమైన మాయిలర్‌ చిత్ర ఎలక్ట్రానిక్‌ విన్యాసం కాకుండా ఎక్కువ స్థిరమైన అసాధారణ ఎలక్ట్రానిక్‌ విన్యాసాలను చూపుతాయి.
అస్థిరంగా ఉండటం వల్ల అసౌష్ఠవం. అసంపూర్తిగా నిండి ఉన్న d - ఆర్బిటాల్‌
సంపూర్ణంగా నిండి ఉన్న d - ఆర్బిటాళ్లు సౌష్ఠవంతోపాటు ఎక్కువ స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
ఆఫ్‌-భౌ నియమం: పరమాణువులో ఒకటి కంటే ఎక్కువ ఆర్బిటాళ్లు లేదా శక్తి స్థాయులు అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు మొదటగా ఎలక్ట్రాన్‌లు తక్కువ శక్తి ఉండే ఆర్బిటాల్‌లోనికి ప్రవేశిస్తాయి. ఆఫ్‌-భౌ అనే జర్మన్‌ పదానికి అర్థం బిల్ట్‌-అప్‌. ఆర్బిటాల్‌ శక్తిని 
విలువ ఆధారంగా లెక్కిస్తారు. 
విలువ పెరిగేకొద్దీ ఆర్బిటాల్‌ శక్తి పెరుగుతుంది.
విలువలు సమానంగా ఉంటే ఆర్బిటాళ్ల శక్తిని ‘n’ విలువ ఆధారంగా లెక్కిస్తారు. తక్కువ n విలువ ఉన్న ఆర్బిటాల్‌కు తక్కువ శక్తి ఉంటుంది.
ఉదా: 4s, 3d ఆర్బిటాళ్లలో ఎలక్ట్రాన్‌ మొదటగా 4s లోకి ప్రవేశిస్తుంది. దీనికి కారణం (n + l) విలువ తక్కువగా ఉండటం.
ఉదా: 2p, 3s ఆర్బిటాళ్లలో మొదటగా ఎలక్ట్రాన్‌ 2p ఆర్బిటాల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. కారణం (n+l) విలువలు సమానమైనప్పుడు n విలువ ఆధారంగా శక్తిని లెక్కిస్తారు. తక్కువ n విలువ ఉన్న ఆర్బిటాల్‌ తక్కువ శక్తి కలిగి మొదటగా ఎలక్ట్రాన్‌లతో నిండుతుంది.
* మాయిలర్‌ చిత్రంలో దాగి ఉన్న సూత్రం ఆఫ్‌-భౌ నియమం.
హుండ్‌ నియమం: సమశక్తి ఆర్బిటాళ్లు ఒక్కో ఎలక్ట్రాన్‌తో నిండిన తర్వాత జతగూడతాయి.
ఉదా: 
పౌలీవర్జన నియమం: ఒక పరమాణువులోని ఏవైనా రెండు ఎలక్ట్రాన్‌ల నాలుగు క్వాంటం సంఖ్యల విలువలు సమానం కావు. అంటే ఒక ఆర్బిటాల్‌లో గరిష్ఠంగా నింపదగిన ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య 2.
ఒక ఆర్బిటాల్‌లో ఉండే రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లలో ఒకటి సవ్య, మరొకటి అపసవ్య దిశలో ఉంటాయని వివరించేది పౌలీవర్జన నియమం.
రసాయన బంధాలు - రకాలు
1) ప్రాథమిక రసాయన బంధాలు: పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్పిడి ద్వారా ప్రాథమిక రసాయన బంధాలు ఏర్పడతాయి. సాధారణంగా ఇవి బలమైనవి.
ఉదా: అయానిక బంధం, సమయోజనీయ బంధం, సమన్వయ సమయోజనీయ బంధం, లోహ బంధం.
2) గౌణ/సెకండరీ రసాయన బంధాలు: ఈ బంధంలో ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్పిడి లేదా పంచుకోవడం జరగదు. సాధారణంగా ఇవి బలహీన బంధాలు.
ఉదా: హైడ్రోజన్‌ బంధం, వాండర్‌ వాల్‌ బంధం.
అయానిక బంధం: కోసెల్‌ అనే శాస్త్రవేత్త ఈ బంధాన్ని వివరించాడు. ఇది ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్పిడి వల్ల ఏర్పడే బంధం. సాధారణంగా అధిక ధన విద్యుదాత్మకత ఉండే లోహ పరమాణువు నుంచి అధిక రుణ విద్యుదాత్మకత ఉన్న అలోహ పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్పిడి జరుగుతుంది.
* లోహ (IA, IIA), అలోహ (VIIA) పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడేది అయానిక బంధం. రుణవిద్యుదాత్మకత విలువల్లో తేడా 1.7 కంటే అధికంగా ఉన్న పరమాణువుల మధ్య ఈ బంధం ఏర్పడుతుంది. ఇది దిశారహిత బంధంగా ఉంటుంది. అయానిక పదార్థాలు స్ఫటిక ఆకారంలో ఉండి, నీరు లాంటి ధ్రువ ద్రావణాల్లో కరుగుతాయి.
ఉదా: సోడియం క్లోరైడ్‌ (NaCl), మెగ్నీషియం క్లోరైడ్‌ (MgCl2), కాల్షియం ఆక్సైడ్‌ (CaO).
సమయోజనీయ బంధం: దీన్ని గిల్బర్ట్‌ న్యూటన్‌ లూయిస్‌ ్బజి.ఎన్‌.లూయిస్శ్‌ అనే శాస్త్రవేత్త వివరించాడు. పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌లను సమష్టిగా పంచుకోవడం ద్వారా సమయోజనీయ బంధం ఏర్పడుతుంది. బంధిత పరమాణువుల రుణ విద్యుదాత్మకతలో తేడా 1.7 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. రెండు అలోహపు పరమాణువుల మధ్య అంటే అధిక రుణ విద్యుదాత్మకత ఉన్న పరమాణువుల మధ్య ఏర్పడేది సమయోజనీయ బంధం. దీన్ని సాధారణంగా గీత (-) తో సూచిస్తారు.
సమయోజనీయ బంధం రెండు రకాలుగా ఉంటుంది.
1) అధ్రువశీల సమయోజనీయ బంధం: బంధిత పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌లు సమానంగా పంచుకోవడం వల్ల ఈ బంధం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా: * హైడ్రోజన్‌ అణువు 
ద్విపరమాణుక ఏకబంధ సజాతీయ అణువు
* ఆక్సిజన్‌ అణువు 
ద్విపరమాణుక ద్విబంధ సజాతీయ అణువు
* నైట్రోజన్‌ అణువు 
ద్విపరమాణుక త్రిబంధ సజాతీయ అణువు
2) ధ్రువశీల సమయోజనీయ బంధం: బంధిత పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌ జంట అసమానంగా పంచుకుంటే ఈ బంధం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా: నీటి అణువు 
, అమ్మోనియా అణువు 
3) సమన్వయ సమయోజనీయ బంధం/డేటివ్‌ బంధం: ఎలక్ట్రాన్‌ జంట మార్పిడి వల్ల ఈ బంధం ఏర్పడుతుందని సిడ్జివిక్‌ అనే శాస్త్రవేత్త వివరించాడు.
* ఎలక్ట్రాన్‌ల జంటను దానం చేసేది లూయిస్‌ క్షారం. 
* ఎలక్ట్రాన్‌ల జంటను స్వీకరించేది లూయిస్‌ ఆమ్లం.
ఉదా: బోరాన్‌ ట్రై ఫ్లోరైడ్‌ 
, హైడ్రోజన్‌ కాటయాన్‌ 
* జంట ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న లూయిస్‌ క్షారానికి, ఎలక్ట్రాన్‌ల కొరత గల లూయిస్‌ ఆమ్లానికి మధ్య ఏర్పడేది డేటివ్‌ బంధం. సాధారణంగా దీన్ని
తో సూచిస్తారు. 
వివిధ అణువులు - జ్యామితీయ ఆకారాలు
ఏ జ్యామితీయ ఆకారంలోనైతే వికర్షణల పరిమాణం (ఎలక్ట్రాన్‌ జంటల మధ్య - ఒంటరి, బంధ జంటలు) అతి తక్కువగా ఉంటుందో ఆ ఆకారాన్ని ఆ అణువు చూపిస్తుంది. నీ రేఖీయ ఆకారం, బంధకోణం (బంధాల మధ్యకోణం) 180o ఉండే అణువులకు ఉదాహరణలు.
* కార్బన్‌ డై ఆక్సైడ్‌ (CO2) 
* బెరీలియం క్లోరైడ్‌ (BeCl2) 
* ఎసిటిలిన్‌
* గ్జినాన్‌ డై ఫ్లోరైడ్‌ 
సమతల త్రిభుజాకార అణువులకు ఉదాహరణలు
* బోరాన్‌ ట్రై ఫ్లోరైడ్‌ (BF3) 
* సల్ఫర్‌ ట్రై ఆక్సైడ్‌ (SO3) 
* ఎథిలిన్‌ (C2H4)
చతుర్ముఖీయ ఆకార అణువులకు ఉదాహరణలు
* మీథేన్‌ (CH4) 
109o28' = బంధ కోణం
* అమ్మోనియం కేటయాన్‌ (NH4)+1 
* వజ్రం
* గ్జినాన్‌ టెట్రాక్సైడ్‌
కోణీయ ఆకార అణువులకు ఉదాహరణలు
* నీటి అణువు (H2O) 
* సల్ఫర్‌ డై ఆక్సైడ్‌ (SO2) 
* టిన్‌ డై క్లోరైడ్‌ (SnC2)
పిరమిడల్‌ ఆకార అణువులకు ఉదాహరణలు
* అమ్మోనియా (NH3) 
బంధకోణం = 107o
ట్రైగోనల్‌ బై పిరమిడల్‌ ఆకార అణువులకు ఉదాహరణలు
* ఫాస్ఫరస్‌ పెంటా క్లోరైడ్‌ (PCl5)
* గ్జినాన్‌ ఆక్సీ డై ఫ్లోరైడ్‌ (XeOF2)
* సల్ఫర్‌ టెట్రా ఫ్లోరైడ్‌ (SF4) తూగుడు బల్ల (See - Saw) ఆకారంలో ఉన్న అణువు.
* క్లోరిన్‌ ట్రై ఫ్లోరైడ్‌ 
ఆకారం కలిగి ఉన్న అణువు.
రచయిత: దామ ధర్మరాజు
