• facebook
  • twitter
  • whatsapp
  • telegram

d−, f− బ్లాక్ మూలకాలు & సమన్వయ సమ్మేళనాలు

           d - బ్లాక్ మూలకాల రసాయనశాస్త్రం చాలా ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది. పింకు రంగులో ఉండే KMnO4, నారింజ రంగులో ఉండే K2Cr2O7, ఇత్తడి, కంచు మిశ్రమ లోహాలన్నీ d - బ్లాకు మూలకాలే. రంగుల దీపావళికి మనం కాల్చే టపాసులు కూడా d - బ్లాకు మూలకాలతో తయారైనవే. మనిషి నాగరికతాభివృద్ధిలో Fe, Cu, Ag, Au పాత్రను మరువలేం. f - బ్లాకు మూలకాలైన Th, Pa, U అణుశక్తికి ముఖ్య వనరులు.
           ఈ మూలకాలను ఆవర్తన పట్టికలో s, p బ్లాక్ మూలకాల మధ్య అమర్చారు. 'పరివర్తన' అంటే 'మార్పు' అని అర్థం. పరివర్తన మూలకాల్లో (3 నుంచి 11 గ్రూపులు) కనీసం ఒక జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్ ఉంటుంది. చివరగా వచ్చి చేరే ఎలక్ట్రాన్ 'd' ఉపస్థాయిలోకి ప్రవేశిస్తే, ఆ మూలకాలను d - బ్లాక్ మూలకాలు అంటారు (3 - 12 గ్రూపులు). ఈ రెండింటికీ సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం  ఉంటుంది.
           d - బ్లాకు మూలకాలను 3d (Sc నుంచి Zn), 4d (Y నుంచి Cd), 5d (La నుంచి Hg వరకు అంటే Ce నుంచి Lu మినహా), 6d (Ac నుంచి Cn వరకు అంటే Th నుంచి Lr మినహా) శ్రేణుల్లో అమర్చారు. f - బ్లాకు మూలకాలను 4f (లాంథనాయిడ్‌లు), 5f (ఆక్టినాయిడ్‌లు) శ్రేణుల్లో ఆవర్తన పట్టిక దిగువన అమర్చారు.
           s బ్లాకు మూలకాల కంటే d - బ్లాకు మూలకాలకు తక్కువ పరమాణు పరిమాణం, అధిక కేంద్రకావేశం, జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం వల్ల d - బ్లాకు మూలకాలు కొన్ని ప్రత్యేక ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తాయి.

 

పరమాణు, అయానిక వ్యాసార్ధాలు:
      క్రోమియం గ్రూపు వరకు పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొద్దీ పరమాణు, అయానిక వ్యాసార్ధాలు పెరుగుతాయి. క్రోమియం తర్వాతి గ్రూపు మూలకాలకు మరుగుపరిచే ప్రభావం పెరగడంతో వాటి పరమాణు, అయానిక వ్యాసార్ధాలు దాదాపు స్థిరంగా ఉంటాయి. ఒకే మూలకానికి ధన ఆక్సీకరణ సంఖ్య పెరిగే కొద్దీ అయానిక పరిమాణం తగ్గుతుంది.

 
అయనీకరణ ఎంథాల్పీలు:
      విన్యాసాలు ఉండే మూలకాల అయనీకరణ ఎంథాల్పీలు భిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ సాధారణంగా ఎడమ నుంచి కుడికి (ప్రతి శ్రేణిలో) అయనీకరణ ఎంథాల్పీ పెరుగుతుంది. ఈ భావన ఆక్సీకరణ స్థితుల స్థిరత్వాన్ని తెలుపుతుంది.


ఆక్సీకరణ స్థితులు:
          ns, (n − 1)d ఆర్బిటాళ్ల శక్తి స్థాయుల మధ్య తక్కువ శక్తి భేదం ఉండటం వల్ల, అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు బంధంలో పాల్గొనడంతో ఇవి అనేక ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శిస్తాయి (Sc మినహా). 7వ గ్రూపు వరకు s, d ఎలక్ట్రాన్ల మొత్తమే వాటి గరిష్ఠ ఆక్సీకరణ స్థితి కాగా, s లో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య కనిష్ఠ ఆక్సీకరణ స్థితి అవుతుంది. Cu, Cr గ్రూపు మూలకాలు +1 ఆక్సీకరణ స్థితిని; d - బ్లాకు మూలకాలు +2 ఆక్సీకరణ స్థితిని చూపుతాయి.


అయస్కాంత ధర్మాలు:

    అనేక పరివర్తన మూలకాలు పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని ప్రదర్శించినప్పటికీ, కొన్ని డయా అయస్కాంత, ఫెర్రో అయస్కాంత ధర్మాలను కూడా ప్రదర్శిస్తాయి. జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల అయస్కాంత క్షేత్రంతో ఆకర్షింపబడే పదార్థాలను 'పారా అయస్కాంత పదార్థాలు' అంటారు. ఉదా: . జతకూడిన d ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల అయస్కాంత క్షేత్రంతో వికర్షిపంబడే పదార్థాలను 'డయా అయస్కాంత పదార్థాలు' అంటారు.
ఉదా:. అయస్కాంత క్షేత్రంతో చాలా బలంగా ఆకర్షింపబడి (అనేక జతకూడని d ఎలక్ట్రాన్లు ఉండటం వల్ల) శాశ్వత అయస్కాంతాలుగా మారే పదార్థాలను 'ఫెర్రో అయస్కాంత పదార్థాలు' అంటారు. ఉదా: Fe, Co, Ni. ప్రతి ఒంటరి ఎలక్ట్రానుకు అయస్కాంత భ్రామకం ఉంటుంది. ఈ భ్రామకం ఒంటరి ఎలక్ట్రాను భ్రమణ కోణీయ భ్రామకం, ఆర్బిటాల్ కోణీయ భ్రామకాలతో కూడి ఉంటుంది. కానీ మొదటి శ్రేణి పరివర్తన మూలకాల సమ్మేళనాల్లో ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఆర్బిటాల్ కోణీయ భ్రామకం బాగా తగ్గిపోవడం వల్ల దీన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోరు. భ్రమణ - ఆధారిత భ్రామకం ఫార్ములా
               
                ఇక్కడ n = ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య.
                
                
రంగు ఉండే అయాన్లు:
    దాదాపు d - బ్లాకు మూలకాలన్నింటికీ వాటి ఘనస్థితిలో, జల ద్రావణాల్లో రంగు ఉంటుంది. జతకూడని 'd' ఎలక్ట్రాన్లు, d - d పరివర్తనం వల్ల (ఉత్తేజిత శక్తి, శోషిత కాంతి పౌనఃపున్యానికి సంబంధించిన దృగ్గోచర ప్రాంతం) లోహ అయాన్‌లు రంగులను ప్రదర్శిస్తాయి. శోషిత కాంతి పౌనఃపున్యం లైగాండ్ స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. లోహ అయాన్ ప్రదర్శించే రంగు శోషిత కాంతి ప్రదర్శించే రంగుకు సంపూరకంగా ఉంటుంది. జతకూడని 'd' ఎలక్ట్రాన్ల వల్ల  లకు రంగు ఉండదు. ఒక ఒంటరి 'd' ఎలక్ట్రాను ఉండటం వల్ల  కి నీలిరంగు ఉంటుంది. లోహ అయాన్ ఆక్సీకరణ స్థితి మారే కొద్దీ వాటి రంగు కూడా మారుతుంది.
ఉదా:  = నీలం,  = ఆకుపచ్చ,

 = పసుపు.
          లకు  విన్యాసం ఉంటుంది. అయినప్పటికీ ఆవేశ బదిలీ ప్రక్రియ కారణంగా వీటికి రంగు వస్తుంది. CuSO4 . 5 H2Oలో 5 లైగాండ్లు (H2O అణువులు) ఉన్నాయి. ఇవి d ఆర్బిటాళ్లను విభజన చెందిస్తాయి. ఒంటరి d ఎలక్ట్రాను d - d పరివర్తనను చెందిస్తుంది. CuSO4 . 5 H2O నీలి రంగులో ఉంటుంది. అనార్ద్ర CuSO4 లో లైగాండ్లే లేనందువల్ల దీనికి రంగు లేదు.


ఉత్ప్రేరక ధర్మాలు:
    పరివర్తన మూలకాలు, వాటి సమ్మేళనాలు ఉత్ప్రేరకాలుగా పనిచేస్తాయి. చర్య (క్రియాజనకాలు) జరపడానికి అనువైన పెద్ద ఉపరితలాన్ని ఇవ్వడం, d ఆర్బిటాళ్లు అసంపూర్తిగా నిండి ఉండటం, స్వేచ్ఛా సంయోజకతల మూలంగా వీటికి ఉత్ప్రేరక ధర్మాలు చేకూరుతాయి. స్పర్శా విధానంలో V2O5, హేబర్ విధానంలో సూక్ష్మ విభాజిత ఐరన్, డాల్డా తయారీలో నికెల్ ఉత్ప్రేరకాలను ఉపయోగిస్తారు. పరివర్తన లోహాలకు ఆక్సీకరణ స్థితులను మార్చుకునే స్వభావం ఉండటం వల్ల ఇవి ఎక్కువ ప్రభావాత్మక ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉంటాయి.

                        
అల్పాంతరాళ సమ్మేళనాలు
           C, H, N లాంటి చిన్న పరమాణువులు లోహాల స్ఫటిక జాలక అల్పాంతరాళాల్లో చిక్కుకున్నప్పుడు ఏర్పడే నాన్ స్టాయికియోమెట్రిక్ సమ్మేళనాలను 'అల్పాంతరాళ సమ్మేళనాలు' అంటారు.
ఉదా: TiC, Mn4N, Fe3H, VH0.56, TiH1.7. వీటికి అధిక ద్రవీభవన స్థానాలు, గట్టిదనం (బోరైడ్‌లకు డైమండ్‌కు ఉన్నంత గట్టిదనం), రసాయన జడత్వం, లోహ వాహకత్వం ఉంటాయి.

మిశ్రమ లోహాలు
       పరమాణు సైజు భేదం 1.5% కంటే తక్కువగా ఉండే 2 లేదా ఎక్కువ లోహాలు మిశ్రమం (ద్రవస్థితిలో) చెంది, ఏర్పడే సజాతీయ ఘన ద్రావణాలను 'మిశ్రమ లోహాలు' అంటారు. d - బ్లాకు మూలకాలకు ఒకే విధమైన వ్యాసార్ధాలు, ధర్మాలు ఉండటం వల్ల ఇవి మిశ్రమ లోహాలను తేలికగా ఏర్పరుస్తాయి. ఐరన్‌తో (Cr, V, W, Mo, Mn) కూడి ఉన్న మిశ్రమ లోహాలను 'ఫెర్రస్ మిశ్రమ లోహాలు' (ఉదా: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీలు) అని, ఐరన్ లేని మిశ్రమ లోహాలను 'నాన్ - ఫెర్రస్ మిశ్రమ లోహాలు' (ఉదా: ఇత్తడి, కంచు) అని అంటారు.
ఇత్తడి: Cu (60 − 80%) + Zn (20 − 40%)
కంచు: Cu (75 − 90%) + Sn (10 − 15%)
K2Cr2O7 & KMnO4
K2Cr2O7: దీన్ని తోలుశుద్ధి పరిశ్రమలో, ఎజో సమ్మేళనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు. కింద తెలిపిన విధంగా దీన్ని తయారు చేస్తారు.
             4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3 + 7 O2 8 Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8 CO2
           
             Na2Cr2O7 + 2 KCl K2Cr2O7 + 2 NaCl

 

సమన్వయ సమ్మేళనాలు

        జీవ వ్యవస్థలైన పత్రహరితం (క్లోరోఫిల్), హిమోగ్లోబిన్, విటమిన్ B-12, Ag, Au లోహ సంగ్రహణం, Ni ని శుద్ధి చేయడం, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్, ఫొటోగ్రఫీ, గుణాత్మక విశ్లేషణలో  అయాన్ల గుర్తింపు, EDTA లాంటి ఘనపరిమాణాత్మక విశ్లేషణ, నీటి కాఠిన్యతను అంచనా వేయడంలో సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలు ముఖ్యపాత్ర వహిస్తున్నాయి.
లోహ అయాన్‌తో లైగాండ్లు సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచినప్పుడు వచ్చే సమ్మేళనాలను సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలు అంటారు. చిన్నగా ఉండే పరమాణు సైజు, అధిక ఆవేశం, అసంపూర్తిగా నిండిన d ఆర్బిటాళ్లు ఉండటం వల్ల పరివర్తన మూలకాలు సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలను ఏర్పరచగలుగుతున్నాయి.
కేంద్రక లోహ అయాన్ లేదా పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్ జంటలను దానం చేసి సమన్వయ సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరిచే అయాన్/పరమాణువు/అణువును లైగాండ్ అంటారు. ఇవి అయాన్లు
(ఉదా:

) లేదా తటస్థం (NH3, H2O) గా ఉంటాయి. లైగాండ్‌లు లూయీ క్షారాలు (ఎలక్ట్రాన్ జంట దాతలు), కేంద్రక లోహ పరమాణువు లూయీఆమ్లం (ఎలక్ట్రాన్ జంట స్వీకర్త)గా వ్యవహరిస్తాయి.
లైగాండ్‌లో ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ జంటను దానం చేసే పరమాణువును దాత పరమాణువు అంటారు. ఒకే ఒక దాత పరమాణువు ఉండే లైగాండ్‌ను 'ఏకదంత లైగాండ్' (ఉదా: NH3, H2O) అని, రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ దాత పరమాణువులు ఉండే లైగాండ్‌ను 'బహుదంత లైగాండ్' అని (ఉదా: ఆగ్జలేట్ ద్విదంత, EDTA షష్టదంత లైగాండ్‌లు) అంటారు. రెండు దాత పరమాణువులను కలిగి, ఏ పరమాణువు ద్వారా నైనా సమన్వయం చేయగలిగే ఏకదంత లైగాండ్‌ను 'ఉభయదంత లైగాండ్' అంటారు. ఉదాహరణకు లో 'N' ద్వారా, ONO లో 'O' ద్వారా సమన్వయం జరుగుతుంది. సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో కేంద్రక లోహపరమాణువు చుట్టూ ఉండే లైగాండ్ల సంఖ్యను 'సమన్వయ సంఖ్య' అంటారు. కేంద్ర లోహ పరమాణువు చుట్టూ ఒకే రకమైన లైగాండ్లు బంధితమై ఉండే సంశ్లిష్టాన్ని 'హోమోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం' (ఉదా:) అంటారు. రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల లైగాండ్లు బంధితమై ఉండే సంశ్లిష్టాన్ని 'హెటిరోలెప్టిక్ సంశ్లిష్టం' అంటారు. సంశ్లిష్ట అయాన్‌పై ధనావేశం ఉంటే కాటయానిక్ సంశ్లిష్టం (ఉదా: [Co(NH3)6]Cl3) అని, రుణావేశం ఉంటే ఆనయానిక్ సంశ్లిష్టం (ఉదా: K4[Fe(CN)6]) అని, ఎలాంటి ఆవేశం లేకుంటే తటస్థ సంశ్లిష్టం (ఉదా: [Ni(CO)4]) అని అంటారు.


సమన్వయ సమ్మేళనాల వెర్నర్ సిద్ధాంతం
      సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలు ఏర్పడే చర్యా విధానాన్ని సంతృప్తికరమైన రీతిలో వివరించేందుకు వెర్నర్ తన సిద్ధాంతంలో కొన్ని ముఖ్య ప్రతిపాదనలు చేశాడు. అవి
* ప్రతి సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలోనూ కేంద్రక పరమాణువు (లేదా అయాన్) ఉంటుంది.
* ఇది రెండు రకాల వేలన్స్ (సంయోజకత)లను ప్రదర్శిస్తుంది.


ప్రైమరీ వేలన్స్:
* కేంద్ర లోహ అయాన్ ఆక్సీకరణ స్థితికి సమానం.
* అయనీకరణం చెందే వేలన్స్.
* దిశారహితమైంది.
* దీన్ని ------- గీతతో సూచిస్తారు.
* ఇది రుణ అయాన్ ద్వారా సంతృప్తి చెందుతుంది.

సెకండరీ వేలన్స్:
* కేంద్ర లోహ అయాన్ సమన్వయ సంఖ్యకు సమానం.
* లైగాండ్ల ద్వారా తృప్తి చెందుతుంది.
* అయనీకరణం చెందని వేలన్స్.
* దీనికి దిశా లక్షణం ఉంటుంది. దీన్ని  గీతతో సూచిస్తారు.
* ఇది రుణ లైగాండ్లు, తటస్థ పరమాణువులతో తృప్తి చెందుతుంది.


లోపాలు: ఈ సిద్ధాంతం సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల రంగు, అయస్కాంత ధర్మాలను వివరించలేకపోయింది. కేంద్రక పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసానికి, సంశ్లిష్ట సమ్మేళనం ఏర్పడటానికి మధ్య సంబంధాన్ని తెలపలేకపోయింది.


సమన్వయ సమ్మేళనాల నామీకరణ విధానం

ఫార్ములా రాసేందుకు నియమాలు:
* ముందుగా కాటయాన్‌ను, తర్వాత ఆనయాన్‌ను రాయాలి.
* సంశ్లిష్టంలో కో ఆర్డినేషన్ క్షేత్రాన్ని [ ] లో రాయాలి.
* ముందుగా లోహ గుర్తును తర్వాత ఆకారాది క్రమంలో లైగాండ్ల పేర్లను బట్టి వాటి గుర్తులను లేదా ఫార్ములాలను రాయాలి.
ఉదా: [Co(NH3)4 (H2O) Cl] Cl2 లైగాండ్ల ఆకారాది క్రమం అమైన్, ఆక్వా, క్లోరో.
* లోహం, లైగాండ్ల పేర్లను మధ్యలో ఎలాంటి ఖాళీ లేకుండా వరుసగా రాయాలి.
* en, Py లాంటి లైగాండ్ల అసలు పేరు మొదటి అక్షరాన్నే ఆకారాది క్రమంలో పరిగణించాలి.
* కేవలం సంశ్లిష్ట అయాన్‌ను మాత్రమే రాస్తే బ్రాకెట్ కుడివైపు పైభాగాన ఆవేశాన్ని రాయాలి.
ఉదా:

.


పేరు రాసేందుకు నియమాలు:
* సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో ముందుగా కాటయాన్ పేరు, తర్వాత ఆనయాన్ పేరు రాయాలి.
* లోహం పేరు రాశాక దాని ఆక్సీకరణ స్థితిని రోమన్ సంఖ్యతో బ్రాకెట్‌లో తెలపాలి.
* రుణ లైగాండ్ల పేర్లు ''ఓ'' తో అంతమవుతాయి.

* ధన లైగాండ్ల పేర్ల చివర - ''ఇయమ్'' అని వస్తుంది.
 

ఎ) బంధ సాదృశ్యం: సమన్వయ సమ్మేళనాల్లో ఉండే ఉభయదంత లైగాండ్, భిన్న సాదృశ్యకాలుగా వ్యవహరించినప్పుడు ఏర్పడే సాదృశ్యాన్ని 'బంధ సాదృశ్యం' అంటారు.
ఉదా: [Co(NH3)5 NO2]Cl2 & [Co(NH3)5 ONO]Cl2

 

బి) సమన్వయ సాదృశ్యం: రెండు భిన్న సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల్లోని కేంద్రక లోహ పరమాణువులు పరస్పరం మార్పిడి చేసుకోవడం వల్ల ఏర్పడే సాదృశ్యాన్ని 'సమన్వయ సాదృశ్యం ' అంటారు.
ఉదా: [Co(NH3)6] [Cr(CN)6] & [Co(CN)6] [Cr(NH3)6]


సి) అయనీకరణ సాదృశ్యం: ఒకే సంఘటనం ఉండే సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల్లో లైగాండ్, ప్రతి అయాన్ పరస్పరం మార్పిడి చేసుకుని ద్రావణంలో భిన్న అయాన్లను ఇవ్వడం వల్ల ఏర్పడే సాదృశ్యాన్ని 'అయనీకరణ సాదృశ్యం' అంటారు.
ఉదా: [Co(NH3)5 SO4]Br & [Co(NH3)5 Br]SO4


డి) హైడ్రేట్ సాదృశ్యం: ఒక సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో లైగాండ్లుగా ఉండే బీ2వీ అణువులు, మరో సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో సంశ్లిష్ట ఆవరణం బయట స్వేచ్ఛా నీటి అణువులుగా ఉండటం వల్ల ఏర్పడే సాదృశ్యాన్ని 'హైడ్రేట్ సాదృశ్యం' అంటారు.
ఉదా: [Cr(H2O)6]Cl3 (ఊదా రంగు) & [Cr(H2O)5Cl]Cl2 . H2O(బూడిద ఆకుపచ్చ రంగు)


ప్రాదేశిక సాదృశ్యం:
    ఒకే అణు ఫార్ములా, అణు నిర్మాణం ఉండి లైగాండ్ల ప్రాదేశిక అమరికలో భిన్నంగా ఉన్న రెండు సమన్వయ సమ్మేళనాలు ప్రదర్శించే సాదృశ్యాన్ని 'ప్రాదేశిక సాదృశ్యం' అంటారు. దీన్ని రెండు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు.
ఎ) క్షేత్ర సాదృశ్యం: సమన్వయ సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల్లో విభిన్న జ్యామితీయ అమరికల కారణంగా ఏర్పడే సాదృశ్యాన్ని 'క్షేత్ర సాదృశ్యం' అంటారు. సంశ్లిష్ట సమ్మేళనంలో లైగాండ్లు పక్కపక్కనే ఉంటే దాన్ని 'సిస్ సాదృశకం' అని, వ్యతిరేక దిశలో ఉంటే 'ట్రాన్స్ సాదృశకం' అని అంటారు.


ఆక్టాహెడ్రల్ సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాల్లో మూడు లైగాండ్లు (ఒకే రకం) ఆక్టాహెడ్రల్ ఫలకంలో పక్కపక్క స్థానాలను ఆక్రమిస్తే దాన్ని 'ఫలక సాదృశకం' (fac)అని, ఆక్టాహెడ్రన్ రేఖాంశం చుట్టూ వ్యాపిస్తే దాన్ని 'రేఖాంశ సాదృశకం' (mer) అని అంటారు.
గమనిక: fac = facial, mer = meridian


బి) దృక్ సాదృశ్యం: కైరల్ అణువులు ఉండే రెండు సదృశకాలు ఒకదానికొకటి బింబప్రతిబింబాలుగా ఉన్నప్పుడు కలిగే సాదృశ్యాన్ని 'దృక్ సాదృశ్యం' అని, ఈ సదృశకాలను దృక్ సదృశకాలు (Enantiomers) అని అంటారు. కైరల్ అణువు పొలారి మీటర్‌లో సమతల ధ్రువిత కాంతిని కుడివైపు భ్రమణం చేస్తే దాన్ని 'డెక్స్‌ట్రో సదృశకం' అని, ఎడమవైపు భ్రమణం చేస్తే దాన్ని 'లీవో సదృశ్యకం' అని అంటారు.
                      


సమన్వయ సమ్మేళనాల్లో బంధ విధానాలు:

            కొన్ని మూలకాలకు మాత్రమే సమన్వయ సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచే ధర్మం ఎందుకు ఉంటుంది? బంధాలు ఎందుకు దిశాత్మకమైనవి? వీటికి కాంతి, విద్యుత్ ధర్మాలు ఎలా వచ్చాయి? లాంటి ప్రశ్నలకు వెర్నర్ సిద్ధాంతం జవాబు ఇవ్వలేకపోయింది. వీటిని వివరించడానికి VBT, CFT, LFT, MOT సిద్ధాంతాలను ప్రవేశపెట్టారు.

వేలన్సీ బంధ సిద్ధాంతం VALENCE BOND THEORY (VBT):
      సంయోజకత, కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనాల నిర్మాణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి లైనస్ పౌలింగ్ ఈ సిద్ధాంతాన్ని విస్తృతపరిచారు. దీని ప్రకారం లోహ పరమాణువులు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి కాటయాన్లను ఏర్పరుస్తాయి. లోహం కోల్పోయిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య దాని ఆక్సిడేషన్ సంఖ్యకు సమానం. లైగాండ్‌లు దానం చేసిన ఎలక్ట్రాన్ జంటలు, సంకర ఆర్బిటాళ్లను ఆక్రమించుకుంటాయి. లోహ అయాన్‌లోని ఖాళీ ఆర్బిటాళ్లు సంశ్లిష్టానికుండే ఆకృతి రావటానికి అవసరమైన సంకరీకరణం చెందుతాయి. లైగాండ్లకు చెందిన ఆర్బిటాళ్లు లోహంలోని ఖాళీ ఆర్బిటాళ్లతో అతిపాతం చెంది సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. లోహం దాని తర్వాత ఉండే సమీప జడవాయు విన్యాసాన్ని లేదా దాదాపు సమీప విన్యాసాన్ని పొందుతుంది. కేంద్రక లోహ పరమాణువు అంతర ఆర్బిటాళ్లు [(n - 1) d] లేదా బాహ్య ఆర్బిటాళ్లను (nd) ఉపయోగించుకుని వరుసగా అంతర ఆర్బిటాల్ సంశ్లిష్టాలను, బాహ్య ఆర్బిటాల్ సంశ్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి.


అంతర ఆర్బిటాల్ సంశ్లిష్టాలు: ఈ సంశ్లిష్టాలను హైపర్ లైగేటెడ్ లేదా అతి బలక్షేత్ర లేదా అల్పభ్రమణ లేదా భ్రమణ యుగళ సమ్మేళనాలు అంటారు. జతకూడని ఎలక్ట్రాన్లన్నీ జతకూడితే ఆ సమ్మేళనం పారా లేదా డయా అయస్కాంత పదార్థం అవుతుంది.  లైగాండ్లు బలమైనవి. జతకూడని (n - 1) d ఎలక్ట్రాన్లు పునరమరిక చెంది అంతర ఆర్బిటాల్ సంశ్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి.

 

బాహ్య ఆర్బిటాల్ సమ్మేళనాలు : ఈ సంశ్లిష్ట సమ్మేళనాలను హైపో లైగేటెడ్ లేదా దుర్బలక్షేత్ర లేదా అధిక భ్రమణ లేదా స్వేచ్ఛా ఆత్మభ్రమణ సమ్మేళనాలు అని కూడా అంటారు. ఈ సంశ్లిష్టాలలో జతకూడని ఎలక్ట్రాన్లు అధిక సంఖ్యలో ఉండటం వల్ల లోహ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం స్థిరంగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు జతకూడటం, పునరమరికలు జరగవు.  లైగాండ్‌లు బలహీనమైనవి. ఇవి సాధారణంగా nd ఎలక్ట్రాన్ల సంకరీకరణంలో పాల్గొన్నప్పుడు బాహ్య ఆర్బిటాల్ సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. 
              [Ni(CO)4] లో బలమైన లైగాండ్ CO ఉన్నప్పటికీ 4s ఎలక్ట్రాన్లు 3d ఆర్బిటాళ్లలో పునరమరిక చెందడంతో sp3 ఆర్బిటాళ్లను ఇస్తాయి.


       ఈ అయాన్ ఆక్టాహెడ్రల్ ఆకృతి, పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని (జతకూడని ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నందువల్ల) కలిగి ఉంటుంది.


వేలన్సీ బంధ సిద్ధాంతం పరిమితులు:
   ఈ సిద్ధాంతం కింది అంశాలను వివరించలేకపోయింది.
* బలమైన, బలహీనమైన లైగాండ్ల మధ్య తేడా.
* సమన్వయ సంఖ్య 4 ఉండే సమ్మేళనాలకు టెట్రాహెడ్రల్, సమతల చతురస్ర ఆకృతుల్లో ఏది వస్తుంది?
* ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య తెలియకుండా టెట్రాహెడ్రల్, ఆక్టా హెడ్రల్ సమ్మేళనాల్లో జరిగే సంకరీకరణం.
* సమన్వయ సమ్మేళనాలకు రంగులు ఎలా వస్తాయి?
* సమన్వయ సమ్మేళనాల ఉష్ణగతిక స్థిరత్వం, గతిజ స్థిరత్వాలను పరిమాణాత్మకంగా వివరించలేకపోయింది.


స్ఫటిక క్షేత్ర సిద్ధాంతం (CFT)
     లోహం, లైగాండ్ల మధ్య అయానిక బంధం ఏర్పాటు గురించి ఈ సిద్ధాంతం వివరిస్తుంది. స్థిరత్వం, అయస్కాంత భ్రామకం, రంగు, ఆర్బిటాళ్ల విభజన శక్తులను వివరించడంలో ఇది సాయపడుతుంది. లైగాండ్లను బిందురూప విద్యుదావేశాలుగా భావించింది. ఒంటరి, వాయుస్థితిలో ఉండే పరమాణువులోని అన్ని d ఆర్బిటాళ్లకు సమశక్తి స్థితి ఉంటుంది. రుణావేశ క్షేత్రం అసౌష్ఠవంగా ఉండటం వల్ల (రుణావేశ క్షేత్ర అయాన్లు, NH3, H2O లాంటి ద్విధ్రువ అణువుల మూలంగా) సమశక్తి d ఆర్బిటాళ్లు శక్తిపరంగా t2g, eg సెట్లుగా విభజన చెందుతాయి.


ఆక్టాహెడ్రల్ సమన్వయ సమ్మేళనాల్లో స్ఫటిక క్షేత్ర విభజన:
   d ఎలక్ట్రాన్ల వైపు లైగాండ్లు దిశాత్మకంగా దగ్గరకు వస్తే, ఈ అక్షాల దిశలో ఉండే dx2− y2, dz2 ఆర్బిటాళ్ల శక్తి పెరుగుతుంది. వీటిని eg సెట్ అంటారు. dxy, dyz, dzx ఆర్బిటాళ్లు దిశాత్మకంగా అక్షాల మధ్యగా వ్యాప్తి చెందితే, వికర్షణ తగ్గి శక్తి

తగ్గుతుంది. వీటిని t2g సెట్ అంటారు. రెండు eg ఆర్బిటాళ్ల శక్తి  మేర పెరుగుతుంది. t2g ఆర్బిటాళ్ల శక్తి  మేర తగ్గుతుంది.



 సమన్వయ సమ్మేళనాల రంగులను స్ఫటిక క్షేత్ర సిద్ధాంతం తేలిగ్గా వివరిస్తుంది. ఉదాహరణకు లో  విన్యాసం ఉంటుంది. ఇది దృగ్గోచర కాంతికి సంబంధించిన (పౌపున్యం ఉండే) ఏదైనా రంగును శోషించుకుంటుంది. ఈ ఎలక్ట్రాను ఆకుపచ్చని రంగును శోషించుకుని  నీలలోహితం (VIOLET) రంగును ఉద్గారం చేస్తుంది. అందుకే ఈ అయాన్‌కు నీలలోహిత రంగు చేకూరుతుంది. లైగాండ్లు లేని సమ్మేళనాల్లో స్ఫటిక క్షేత్ర విభజన జరగకపోవడం వల్ల వీటికి రంగు ఉండదు. నీలిరంగులో ఉండే CuSO4. 5 H2Oను వేడిచేస్తే రంగులేని CuSO4 ఏర్పడుతుంది. Al2O3లోని ఆక్టాహెడ్రల్ మూలలను

 అయాన్లు ఆక్రమించుకోవడం వల్ల రత్నపురాయి 'రూబీ' ఏర్పడుతుంది.
బెరైల్ ఖనిజం (Be3Al2 Si6O18) స్ఫటికంలో ఆక్టాహెడ్రల్ మూలలను  అయాన్లు ఆక్రమించుకోవడం వల్ల రత్నపురాయి 'ఎమరాల్డ్' ఏర్పడుతుంది.
      లోహ కార్బోనైల్‌లో బలమైన సినర్జిక్ బంధం కనిపిస్తుంది. వీటిలో లోహం - కార్బన్ బంధంలో σ బంధం (లైగాండ్ నుంచి లోహానికి), Π బంధం (లోహం నుంచి లైగాండ్‌కి) ఉంటాయి. సమన్వయ సమ్మేళనాల స్థిరత్వాన్ని K (అంచెలవారీ స్థిరత్వ స్థిరాంకం) లేదా β (మొత్తం చర్య స్థిరాంకం)లతో వివరిస్తారు.

* ఆల్కీన్లను హైడ్రోజనీకరణం చేయడానికి విల్కిన్‌సన్ ఉత్ప్రేరకం [(Ph3P)3 RhCl]ను ఉపయోగిస్తారు.
* ఎలక్ట్రోప్లేటింగులో సంశ్లిష్ట ద్రావణాలను ఉపయోగిస్తారు.
* AgBrను ఫొటోగ్రఫీలో వాడతారు.
¤ లెడ్ విషాన్ని తొలగించడానికి EDTAను ఉపయోగిస్తారు.

Posted Date : 03-11-2020

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

ప్రత్యేక కథనాలు

మరిన్ని

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

మరిన్ని
 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌