రసాయన బంధం

* మనకు ఇప్పటి వరకు తెలిసిన మూలకాలు 115.
* హంప్రి దవే 250 లోహపు ఫలకాలతో ఒక బ్యాటరీని నిర్మించాడు. దీని నుంచి ఉత్పత్తి అయ్యే విద్యుత్‌ను లవణ ద్రావాణాల విద్యుత్ విశ్లేణ ప్రక్రియ ద్వారా పొటాషియం, సోడియంను రాబట్టాడు.
* హీలియం తప్ప మిగిలిన అన్ని జడవాయువుల వేలన్సీ కర్పరంలో 8 మూలకాలు ఉంటాయి.
* మూలక పరమాణవు, దానిలోని వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌లను పటం రూపంలో చూపించే పద్ధతిని 'లూయిస్ గుర్తు' లేదా 'ఎలక్ట్రాన్ చుక్కల నిర్మాణం' అంటారు.
* బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్‌ను '.' లేదా '×' గుర్తుతో సూచిస్తారు.

  

వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ సిద్ధాంతం
* ఈ సిద్ధాంతాన్ని కోసెల్, లూయి శాస్త్రవేత్తలు 1916లో ప్రతిపాదించారు.
* దీని ఉద్దేశం ఎలక్ట్రాన్‌ల ఆధారంగా వేలన్సీని నిర్వచించడం.
* జడవాయువుల రసాయన జడత్వం ఆధారంగా వేలన్సీకి ఒక తార్కిక వివరణ ఇచ్చారు.
* ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయిన మూలక అయాన్‌ను 'కాటయాన్', ఎలక్ట్రాన్‌లను స్వీకరించిన మూలక అయాన్‌ను 'ఆనయాన్' అని అంటారు.
* IA, IIA, IIIA గ్రూపు మూలకాలు కాటయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఉదా: Na⁺, Mg⁺, Al⁺
* VIA, VIIA గ్రూపు మూలకాలు ఆనయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఉదా: O^-2, Cl^-1
* VIIIA గ్రూపు మూలకాలు ఎలాంటి అయాన్‌లను ఏర్పరచవు.
* ఒక లోహ పరమాణువు దాని వేలన్సీ నుంచి కోల్పోయే ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య దాని గ్రూపు సంఖ్యకు సమానం.
ఉదా: Na వేలన్సీ - 1
Mg వేలన్సీ - 2 ఇవి వాటి గ్రూపు సంఖ్యకు సమానం.
* అలోహ మూలకం దాని పరమాణువు నుంచి గ్రహించే సంఖ్యనే దాని వేలన్సీ అంటారు. ఇది కూడా దాని గ్రూపు సంఖ్యకు సమానం
ఉదా: క్లోరిన్ వేలన్సీ (8 - 7) = 1

అయానిక బంధం:
* కోసెల్ కింది అంశాల ఆధారంగా అయానిక బంధాన్ని వివరించారు.
1) రెండు వేర్వేరు మూలకాలకు చెందిన పరమాణువుల మధ్య ఒక పరమాణువు నుంచి మరొక పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్ల మార్పిడి వల్ల అయానిక బంధం ఏర్పడుతుంది.
2) ఆవర్తన పట్టికకు ఎడమవైపున ఎక్కువ చర్యాశీలత ఉన్న లోహాలు, కుడివైపున ఎక్కువ చర్యాశీలత ఉన్న అలోహాలు ఉంటాయి.
3) జడవాయువులు తక్కువ చర్యాశీలతను, ఎక్కువ స్థిరాత్వాన్ని పొందుతాయి.
4) బాహ్య కక్ష్యలో 1, 2 లేదా 3 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న లోహ పరమాణువులు చివరి కక్ష్యలో ఎనిమిది ఎలక్ట్రాన్లు కలిగి, జడవాయువు స్థిర విన్యాసాన్ని పొందడానికి ఆ ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయి కాటయాన్‌లుగా మారతాయి.
5) 5, 6, 7 వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగిన అలోహాలు వాటి చివరి కక్ష్యలో 8 ఎలక్ట్రాన్లను పొందడానికి ఎలక్ట్రాన్లను గ్రహించి ఆనయాన్‌లను ఏర్పరుస్తారు.
* రెండు ఆవేశపూరిత అయాన్ల మధ్య ఏర్పడే బంధాన్ని 'అయానిక' బంధం అంటారు.
* ఆనయాన్‌ల మధ్య పనిచేసే బలాలు స్థిరవిద్యుత్ బలాలు. కాబట్టి ఈ బంధాన్ని 'స్థిరవిద్యుత్ బంధం' (Electrostatic bond) అంటారు.
* వేలన్సీ భావనను ఎలక్ట్రాన్‌ల పరంగా వివరించారు. కాబట్టి దీన్ని 'ఎలక్ట్రోవాలెంట్' బంధం అంటారు.
 Na  Na⁺ + e^-
1e^- + Cl  Cl^-1

* అయానిక బంధం ద్వారా ఏర్పడే పదార్థాలు
NaCl, MgCl₂, Na₂O (డైసోడియం మోనాక్సైడ్), AlCl₃.
* ఒక నిర్దిష్ట ఆవేశంగా అయాన్ చుట్టూ ఎన్ని వ్యతిరేక ఆవేశం ఉన్న అయాన్లు అమరి ఉన్నాయో తెలిపే సంఖ్యను అయాన్ 'సమన్వయ సంఖ్య' అంటారు.
ఉదా: NaCl లో Na⁺ సమన్వయ సంఖ్య - 6.
         Cl^- సమన్వయ సంఖ్య - 6.
* సాధారణంగా లోహ మూలకాలు బాహ్యకక్ష్య నుంచి ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి అష్టక విన్యాసాన్ని పొందడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. ఈ ధర్మాన్ని లోహధర్మం లేదా ధన విద్యుదాత్మకత అంటారు.
* ధన విద్యుదాత్మకత ఉన్న మూలకాలు కాటయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
* కాటయాన్‌గా, ఆనయాన్‌గా మారే స్వభావం నాలుగు అంశాలపై ఆధారపడుతుంది.
1) పరమాణు పరిమాణం
2) అయనీకరణ శక్మం
3) ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ
4) రుణ విద్యుదాత్మకత

* తక్కువ అయనీకరణ శక్మం, ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ, ఎక్కువ పరమాణు పరిమాణం ఉన్న మూలకాలు కాటయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
* అధిక అయనీకరణ శక్మం, ఎలక్ట్రాన్ ఎఫినిటీ, తక్కువ పరమాణు పరిమాణం ఉన్న మూలకాలు ఆనయాన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
సంయోజనీయ బంధం
* 1916లో జి.ఎన్. లూయిస్ పరమాణువుల మధ్య ఎలక్ట్రాన్‌ల మార్పిడి జరగకుండానే అష్టక విన్యాసం పొందుతాయని వివరించాడు.
* వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్లను ఒకటిగా లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరమాణువులతో పంచుకోవడం వల్ల సంయోజనీయ బంధం ఏర్పడుతుంది. ఇందులో ఎలక్ట్రాన్ జంటను పరస్పరం సమష్టిగా పంచుకుంటాయి.
ఉదా: ఫ్లోరిన్, ఆక్సిజన్, మీథేన్, అమ్మోనియా, నీటి అణువుల ఏర్పాటు.
* సంయోగం చెందే పరమాణువుల మధ్య రెండు ఎలక్ట్రాన్ జంటలు పంచుకోబడితే 'ద్విబంధం', మూడు ఎలక్ట్రాన్ జంటలు పంచుకోబడితే 'త్రిబంధం' అని అంటారు.
* ఒక మూలకం సంయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరిచే సంఖ్యను 'సంయోజనీయత' అంటారు.
* సంయోజనీయ బంధంతో కలిపిన రెండు పరమాణు కేంద్రకాల మధ్య సమతాస్థితి వద్ద ఉండే దూరాన్ని 'బంధ దూరం' లేదా బందదైర్ఘ్యం అంటారు. దీన్ని నానో మీటర్ (nm) లేదా ఆంగ్‌స్ట్రాం యూనిట్ (A^o) తో కొలుస్తారు.

* BeCl₂ లో Cl-Be-Cl బంధకోణం 180^o.
* BF₃ లో బంధకోణం 120^o. మీథేన్‌లో బంధకోణం 109^o 28'.
* అమ్మోనియా (NH₃)లో 107^o 18', నీటి అణువు (H₂O)లో 104^o 31' గా బంధకోణాలు ఉంటాయి.
* అణువుల ఆకృతులను వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ సిద్ధాంతం వివరించలేకపోయింది.
* మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరమాణువుల కలయిక వల్ల ఏర్పడిన అణువుల్లో అన్ని పరమాణువులు ఒక కేంద్రక పరమాణువుతో సంయోజనీయ బంధంతో బంధింపబడి ఉన్నప్పుడు వాటి మధ్య బంధ కోణాలను వివరించడానికి VESPRT సిద్ధాంతాన్ని రూపొందించారు.
* VSEPRT అంటే Valance - Shell - Electorn - Pair - Repulsion - Theory.
* VSEPRTని 1940లో సిట్జవిక్, పావెల్‌లు ప్రతిపాదించారు.
* 1957లో దీన్ని గిలెస్పీ, నైహామ్ శాస్త్రవేత్తలు మరింతగా అభివృద్ధి పరిచారు.
* BeCl₂, CO₂ ఆకృతి రేఖీయం.
* NH₃ (అమ్మోనియా) ఆకృతి త్రికోణీయ ద్విపిరమిడ్.
* వెస్పర్ట్ సిద్ధాంతం బంధశక్తులను వివరించడంలో విఫలమైంది.
* వేలన్సీ బంధ సిద్ధాంతాన్ని లైనస్ పౌలింగ్ ప్రతిపాదించారు.

* రెండు ఆర్బిటాళ్ల అంత్యాలు అతిపాతం చెందడం వల్ల లేదా పరమాణు కేంద్రకాలు కలిసే అక్షీయ రేఖ వెంబడి ఆర్బిటాళ్ల అతిపాతం వల్ల సిగ్మా బంధం (σ) ఏర్పడుతుంది.
* ఆర్బిటాళ్ల పార్శ్వ భాగాల అతిపాతం వల్ల పైబంధం (π) ఏర్పడుతుంది.
* π బంధం కంటే σ బంధం బలమైంది, స్వతంత్రమైంది.
* O₂ అణువు ఏర్పాటులో 1σ, 1π బంధాలు ఏర్పడతాయి (ద్విబంధం).
* N₂ అణువు ఏర్పాటులో 1σ, 2ππ బంధాలు ఏర్పడతాయి (త్రికబంధం).
* 'లైనస్ పౌలింగ్' పరమాణు ఆర్బిటాళ్ల సంకరీకరణం అనే దృగ్విషయాన్ని ప్రతిపాదించాడు.
* పరమాణు ఆర్బిటాళ్లను పునర్‌వ్యవస్థీకరించడం ద్వారా అదే సంఖ్యలో బంధశక్తి, ఆకారం లాంటి ధర్మాలున్న సర్వసమాన ఆర్బిటాళ్లను ఏర్పరిచే దృగ్విషయాన్ని 'సంకరీకరణం' అంటారు.
* BeCl₂ లో sp సంకరీకరణం
* BF₃ లో sp² సంకరీకరణం
* అమ్మోనియాలో sp³ సంకరీకరణం ఉంటుంది.
* అయానిక పదార్థాలు ధృవ ద్రావణాల్లో కరుగుతాయి. అధృవ ద్రావణాల్లో కరగవు.
* సంయోజనీయ పదార్థాలు అధృవ ద్రావణాల్లో కరుగుతాయి. నీరు లాంటి ధృవ ద్రావణాల్లో కరగవు.

 ¤ బొగ్గును మండించడం, శరీరంలో ఆహారం జీర్ణమవడం, ఇనుము తుప్పు పట్టడం; శ్వాస క్రియ, కిరణజన్య సంయోగక్రియ; పాలు పెరుగుగా మారడం, పొడి సున్నానికి నీటిని కలపడం, టపాసులను పేల్చడం లాంటివన్నీ రసాయన మార్పులు.
ఒక రసాయన చర్య జరిగినప్పుడు కింది మార్పులు ఏర్పడతాయి
i) తొలి పదార్థాలు వాటి గుణాత్మక ధర్మాలను కోల్పోతాయి.
ii) రసాయన చర్యలు ఉష్ణమోచక, ఉష్ణగ్రాహక చర్యలు.
iii) కరగని అవక్షేపాన్ని ఏర్పరుస్తూ చర్య జరపవచ్చు.
iv) కొన్ని సందర్భాల్లో వాయువు విడుదల కావచ్చు.
¤ ఒక రసాయన చర్యలో ఏ పదార్థాలు రసాయన మార్పుకు గురవుతాయో వాటిని 'క్రియాజనకాలు' అంటారు.
¤ రసాయన చర్యలో కొత్తగా ఏర్పడిన పదార్థాలను 'క్రియాజన్యాలు' అంటారు.
¤ ఒక రసాయన చర్యను అతి సూక్ష్మ రూపంలో లేదా సంకేతాలతో తెలియజేస్తే దాన్ని 'రసాయన సమీకరణం' అంటారు.
ఉదా: CaOను నీటికి కలపడం వల్ల Ca(OH)2 ఏర్పడుతుంది

ఏ రసాయన సమీకరణంలోనైతే క్రియాజనకాల వైపు ఉన్న మూలక పరమాణువుల సంఖ్య క్రియాజన్యాల వైపు ఉన్న మూలక పరమాణువుల సంఖ్యకు సమానంగా ఉంటుందో అలాంటి సమీకరణాన్ని 'తుల్య రసాయన సమీకరణం' అంటారు.

రసాయన సమీకరణంలో క్రియాజనకాలు, క్రియాజన్యాలు కిందివాటిపై ఆధారపడతాయి
i) భౌతిక స్థితి
ii) ఉష్ణోగ్రతలో మార్పులు
iii) ఏదైనా వాయువు వెలువడటం
iv) ఏదైనా అవక్షేపం ఏర్పడటం
¤ పదార్థం నీటిలో కరిగి ఉన్నట్లయితే వాటిని 'జల ద్రావణాలు' అంటారు.
¤ వేడిచేయడాన్ని Δ గుర్తుతో సూచిస్తారు.
¤ ఉష్ణాన్ని విడుదలచేసే రసాయన చర్యలను 'ఉష్ణమోచక చర్యలు' అంటారు.

¤ ఉష్ణాన్ని గ్రహించే చర్యలను 'ఉష్ణగ్రాహక చర్యలు' అంటారు.

ఆక్సీకరణం, క్షయకరణం
¤ ఒక రసాయన చర్యలో ఆక్సిజన్‌ను కలపడం, హైడ్రోజన్‌ను తీసివేయడం ద్వారా జరిగే చర్యలను 'ఆక్సీకరణ చర్యలు' అంటారు.