ડીબીઈ કૅલ્ક્યુલેટર - સૂત્ર પરથી ડબલ બોન્ડ સમકક્ષ ગણો

દ્વિબંધ સમતુલ્ય શું છે?

દ્વિબંધ સમતુલ્ય (DBE) એ અણુના રાસાયણિક સૂત્ર પરથી ગણવામાં આવતી સંખ્યા છે. તે અણુમાં રહેલી કુલ વલયો અને દ્વિબંધોની સંખ્યાનો સરવાળો હોય છે. રસાયણશાસ્ત્રીઓ તેને અસંતૃપ્તિની ડિગ્રી અથવા હાઇડ્રોજનની અછતનો સૂચકાંક પણ કહે છે. ત્રિબંધને બે તરીકે ગણવામાં આવે છે, કારણ કે તે બે દ્વિબંધોના સ્થાન પર હોય છે.

DBE ઉપયોગી છે, કારણ કે વાસ્તવિક સંરચના જાણતી પહેલાં, માત્ર સૂત્ર પરથી તેને શોધી શકાય છે. જે રસાયણશાસ્ત્રી પાસે કદાચ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરમાંથી મળેલું માત્ર આણ્વિક સૂત્ર હોય, તે બંધબેસતી ન હોય તેવી સંરચનાઓને નકારી કાઢવા DBE નો ઉપયોગ કરી શકે છે.

દ્વિબંધ સમતુલ્ય કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

માત્ર એકબંધો ધરાવતા અને કોઈ વલય ન ધરાવતા સંપૂર્ણપણે સંતૃપ્ત અણુમાં તેના કાર્બનની સંખ્યા માટે શક્ય તેટલા વધુ હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે. દરેક વલય અથવા દ્વિબંધ, બે હાઇડ્રોજન પરમાણુઓના સ્થાને અસ્તિત્વમાં રહેલા પરમાણુઓ વચ્ચેનો એક બંધ મૂકે છે. સંપૂર્ણપણે સંતૃપ્ત સૂત્રની તુલનામાં કેટલા હાઇડ્રોજનના જોડાં ઓછાં છે તે DBE ગણે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, હેક્સેન (C₆H₁₄) સંપૂર્ણપણે સંતૃપ્ત છે અને તેનું DBE 0 છે. બેન્ઝીન (C₆H₆) માં હેક્સેન કરતાં આઠ હાઇડ્રોજન ઓછાં છે, છતાં બંનેમાં કાર્બનની સંખ્યા સમાન છે. આ આઠ ગુમ થયેલા હાઇડ્રોજન ચાર દ્વિબંધ સમતુલ્યોને દર્શાવે છે: એક વલય અને ત્રણ દ્વિબંધ.

દ્વિબંધ સમતુલ્યનું સૂત્ર

કાર્બન (C), સિલિકોન (Si), નાઇટ્રોજન (N), ફોસ્ફરસ (P), ઑક્સિજન (O), સલ્ફર (S), હાઇડ્રોજન (H) અને હેલોજન (F, Cl, Br, I) ધરાવતા અણુ માટે સૂત્ર આ પ્રમાણે છે:

$\mathrm{DBE} = 1 + (C + \mathrm{Si}) + \frac{N + P}{2} - \frac{H + F + \mathrm{Cl} + \mathrm{Br} + I}{2}$

અહીં દરેક તત્ત્વનું પ્રતીક અણુમાં રહેલા તે તત્ત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા દર્શાવે છે.

કાર્બન અને સિલિકોન દરેક ચાર બંધ બનાવે છે, તેથી દરેક સંપૂર્ણ એક એકમ ઉમેરે છે. નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ દરેક ત્રણ બંધ બનાવે છે, તેથી દરેક અડધો એકમ ઉમેરે છે. હાઇડ્રોજન અને હેલોજન દરેક એક બંધ બનાવે છે, તેથી દરેક અડધો એકમ બાદ કરે છે. ઑક્સિજન અને સલ્ફર સામાન્ય રીતે બે બંધ બનાવે છે અને કુલમાં કોઈ ફેરફાર કરતા નથી, તેથી તેઓ સૂત્રમાં નથી.

આ સરળ રીત દરેક પરમાણુ સામાન્ય રીતે કેટલા બંધ (સંયોજકતા) બનાવે છે તેના આધારે બનેલા વધુ સામાન્ય નિયમમાંથી આવે છે:

$\mathrm{DBE} = 1 + \frac{\sum n_i (v_i - 2)}{2}$

અહીં nᵢ એ i તત્ત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા છે અને vᵢ એ તત્ત્વની સામાન્ય સંયોજકતા છે. બે બંધ બનાવતું પરમાણુ શૂન્યનું યોગદાન આપે છે, ચાર બંધ બનાવતું પરમાણુ એકનું યોગદાન આપે છે, વગેરે. આ સામાન્ય સ્વરૂપ કોઈપણ તત્ત્વ માટે કામ કરે છે, જોકે ઉપરનું સંક્ષિપ્ત C/H/N/P/હેલોજન સ્વરૂપ રોજિંદાં લગભગ તમામ કાર્બનિક સંયોજનોને આવરી લે છે.

DBE ની ગણતરી કેવી રીતે કરવી

1. સૂત્રમાં દરેક તત્ત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા ગણો.
2. કાર્બન અને સિલિકોન પરમાણુઓની સંખ્યા ઉમેરો.
3. નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ પરમાણુઓની સંખ્યાનો અડધો ભાગ ઉમેરો.
4. હાઇડ્રોજન અને હેલોજન પરમાણુઓની સંખ્યાનો અડધો ભાગ બાદ કરો.
5. ચાલતી કુલ સંખ્યામાં 1 ઉમેરો.

ઉદાહરણ સાથે ગણતરી

ઇથાઇન (C₂H₂). C = 2, H = 2. DBE = 1 + 2 − 2/2 = 1 + 2 − 1 = 2. ઇથાઇનમાં કાર્બન-કાર્બન ત્રિબંધ હોય છે, જેને અસંતૃપ્તિના બે એકમ તરીકે ગણવામાં આવે છે, અને કોઈ વલય નથી.

બેન્ઝીન (C₆H₆). C = 6, H = 6. DBE = 1 + 6 − 6/2 = 1 + 6 − 3 = 4. આ એક વલય અને ત્રણ એકાંતરે આવેલા દ્વિબંધો સાથે સુસંગત છે.

કૅફીન (C₈H₁₀N₄O₂). C = 8, H = 10, N = 4, O = 2. DBE = 1 + 8 + 4/2 − 10/2 = 1 + 8 + 2 − 5 = 6. કૅફીનના ઑક્સિજન પરમાણુઓ સૂત્રમાં સામેલ થતા નથી. તેની અસંતૃપ્તિના છ એકમો બે સંયુક્ત વલયો અને ચાર દ્વિબંધોમાંથી આવે છે (બે C=O બંધ અને બે C=N બંધ).

DBE નું મૂલ્ય શું દર્શાવે છે

DBE માત્ર કુલ સંખ્યા આપે છે. અસંતૃપ્તિ વલયો, દ્વિબંધો કે ત્રિબંધોમાંથી આવે છે કે નહીં તે તે પોતે કહી શકતું નથી. 2નું મૂલ્ય બે દ્વિબંધ, એક ત્રિબંધ, બે વલય અથવા એક-એક દ્વિબંધ અને વલય દર્શાવી શકે છે. તેમાંથી કયું છે તે નક્કી કરવા ઇન્ફ્રારેડ અથવા NMR સ્પેક્ટ્રમ જેવી અન્ય માહિતી જરૂરી છે.

મર્યાદાઓ

સામાન્ય, વિદ્યુતભારવિહીન અણુ માટે DBE પૂર્ણાંક હોવું જોઈએ. 2.5 જેવી અપૂર્ણાંક સંખ્યા સામાન્ય રીતે સૂચવે છે કે સૂત્ર ખોટી રીતે લખાયું છે. તે મુક્ત રૅડિકલ તરફ પણ સંકેત કરી શકે છે, એટલે કે એક અયુગ્મિત ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા અણુ તરફ, કારણ કે રૅડિકલ સામાન્ય પૂર્ણાંકના નિયમનું પાલન કરતા નથી.

વાસ્તવિક અણુ માટે DBE ઋણ હોઈ શકતું નથી. ઋણ પરિણામનો અર્થ છે કે સૂત્ર અશક્ય છે અથવા ખોટી રીતે દાખલ થયું છે.

C, Si, N, P, O, S, H અને હેલોજન સિવાયનાં તત્ત્વોને બે બંધ બનાવતાં હોય તેમ ગણવામાં આવે છે, તેથી તેઓ પરિણામમાં ફેરફાર કરતા નથી. મોટા ભાગનાં કાર્બનિક સંયોજનો માટે આ રીત કામ કરે છે, પરંતુ ધાતુઓ અથવા અસામાન્ય બંધન ધરાવતા અન્ય પરમાણુઓવાળા સૂત્રો માટે DBE અચોક્કસ આપી શકે છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

દ્વિબંધ સમતુલ્ય (DBE) શું છે? DBE એ અણુમાં રહેલા વલયો અને દ્વિબંધોની સંખ્યા છે, જે તેના રાસાયણિક સૂત્ર પરથી ગણવામાં આવે છે. ત્રિબંધને બે તરીકે ગણવામાં આવે છે.

દ્વિબંધ સમતુલ્યની ગણતરી કેવી રીતે કરવી? $\mathrm{DBE} = 1 + (C + \mathrm{Si}) + \frac{N + P}{2} - \frac{H + F + \mathrm{Cl} + \mathrm{Br} + I}{2}$નો ઉપયોગ કરો, જેમાં દરેક અક્ષર સૂત્રમાં રહેલા તે તત્ત્વની સંખ્યા દર્શાવે છે.

0નું DBE શું દર્શાવે છે? સંયોજન સંપૂર્ણપણે સંતૃપ્ત છે: કોઈ વલય કે દ્વિબંધ નથી. મિથેન અને હેક્સેન તેના ઉદાહરણો છે.

ઑક્સિજન અને સલ્ફર સૂત્રમાં કેમ દેખાતા નથી? ઑક્સિજન અને સલ્ફર સામાન્ય રીતે દરેક બે બંધ બનાવે છે, જે શાખાવિહીન એકબંધિત પરમાણુઓની સાંકળ જેટલું જ છે. તેમને ઉમેરવાથી અથવા દૂર કરવાથી સંતૃપ્તિ માટે જરૂરી હાઇડ્રોજનની સંખ્યા બદલાતી નથી, તેથી તેઓ DBE પર અસર કરતા નથી.

શું DBE ઋણ અથવા અપૂર્ણાંક હોઈ શકે? સામાન્ય અણુ માટે બંનેમાંથી કશું શક્ય નથી. ઋણ મૂલ્ય સૂત્રમાં ભૂલ તરફ સંકેત કરે છે. અપૂર્ણાંક મૂલ્યનો અર્થ સામાન્ય રીતે ટાઇપ કરવાની ભૂલ થાય છે, જોકે તે રૅડિકલ પણ દર્શાવી શકે છે.

શું DBE અણુમાં વલયો અથવા દ્વિબંધો છે કે નહીં તે જણાવે છે? ના. તે માત્ર સંયુક્ત કુલ સંખ્યા આપે છે. આ સંખ્યામાં કઈ સંરચનાત્મક વિશેષતાઓનું યોગદાન છે તે નક્કી કરવા NMR અને ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી જેવી સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક પદ્ધતિઓ જરૂરી છે.