विद्युत ऋणात्मकता कैलकुलेटर - तत्काल पॉलिंग पैमाने के मान

विद्युतऋणात्मकता कैलकुलेटर

एक विद्युतऋणात्मकता कैलकुलेटर किसी रासायनिक तत्व के लिए पॉलिंग-पैमाने पर विद्युतऋणात्मकता का मान खोजता है। विद्युतऋणात्मकता इस बात का माप है कि कोई परमाणु दूसरे परमाणु के साथ बंध बनाते समय साझा इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर कितनी प्रबलता से खींचता है। यह उपकरण सभी 118 तत्वों को शामिल करता है: कोई नाम या प्रतीक टाइप करें, और यह सरल दृश्य पैमाने पर तत्व का प्रतीक, नाम और पॉलिंग-पैमाने का मान दिखाता है।

विद्युतऋणात्मकता क्या है?

जब दो परमाणु बंध बनाते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी साझा करते हैं। विद्युतऋणात्मकता बताती है कि वह जोड़ी कितनी असमान रूप से साझा की जाती है। अधिक विद्युतऋणात्मकता वाला परमाणु साझा इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर अधिक खींचता है। कम विद्युतऋणात्मकता वाला परमाणु उन्हें अधिक ढीले रूप से थामे रखता है।

इस असमान साझाकरण को बंध ध्रुवता कहते हैं। यह कई बातों को प्रभावित करती है:

• बंध की प्रबलता और लंबाई
• आणविक ध्रुवता — कोई पदार्थ पानी में घुलेगा या तेल में
• अभिक्रियाशीलता — कौन-सी अभिक्रियाएँ होने की संभावना है
• भौतिक गुण — क्वथनांक, गलनांक, विलेयता

पॉलिंग पैमाना

सबसे प्रचलित विद्युतऋणात्मकता पैमाना रसायनज्ञ लिनस पॉलिंग ने 1932 में बनाया था। यह लगभग 0.7 से 4.0 तक होता है। इस उपकरण के आँकड़ों में फ्लोरीन का मान सबसे अधिक, 3.98, और फ्रैंशियम का सबसे कम, 0.70 है।

पॉलिंग ने यह पैमाना प्रत्यक्ष भौतिक मापन से नहीं, बल्कि मापी गई बंध ऊर्जाओं से निकाला। मूल समीकरण है:

$\chi_A - \chi_B = 0.102\sqrt{E_{AB} - \frac{E_{AA} + E_{BB}}{2}}$

यहाँ $\chi_A$ और $\chi_B$ परमाणु A और B की विद्युतऋणात्मकताएँ हैं, $E_{AB}$ A–B बंध की बंध ऊर्जा (kJ/mol में) है, और $E_{AA}$ तथा $E_{BB}$ A–A और B–B बंधों की बंध ऊर्जाएँ हैं। विचार यह है: यदि A–B बंध, A–A और B–B की औसत बंध ऊर्जा से अधिक मजबूत है, तो अतिरिक्त मजबूती असमान इलेक्ट्रॉन साझाकरण से आती है, और उस अतिरिक्त मजबूती का परिमाण विद्युतऋणात्मकता के अंतर का आकार बताता है।

यह कैलकुलेटर उस समीकरण को नहीं चलाता। इसमें पहले से प्रकाशित पॉलिंग मानों की एक तालिका संग्रहीत है और प्रत्येक खोज पर उसमें से एक मान निकाला जाता है, ठीक वैसे ही जैसे किसी मुद्रित संदर्भ-तालिका में किया जाता है।

विद्युतऋणात्मकता का अंतर और बंध का प्रकार कैसे निर्धारित करें

दो तत्वों के बीच बनने वाले बंध के प्रकार का अनुमान लगाने के लिए कैलकुलेटर में प्रत्येक तत्व का मान खोजें, फिर बड़ी संख्या में से छोटी संख्या घटाएँ। परिणाम को आम तौर पर तीन सीमाओं में बाँटा जाता है:

ये सीमाएँ व्यापक रूप से सिखाया जाने वाला एक सामान्य नियम हैं, कोई कठोर नियम नहीं। वास्तविक बंध एक निरंतर स्पेक्ट्रम में आते हैं और सीमा के निकट कुछ बंध मिश्रित गुण दिखाते हैं।

हल किया हुआ उदाहरण। H–Cl बंध जाँचने के लिए कैलकुलेटर में "H" खोजें और उसका मान 2.20 लिख लें। फिर "Cl" खोजें और उसका मान 3.16 लिख लें। घटाएँ: 3.16 − 2.20 = 0.96। चूँकि 0.96, 0.4 और 1.7 के बीच आता है, इसलिए H–Cl बंध ध्रुवीय सहसंयोजक है।

आवर्त सारणी में विद्युतऋणात्मकता की प्रवृत्तियाँ

आवर्त सारणी के अधिकांश भाग पर दो पैटर्न लागू होते हैं:

• किसी आवर्त में बाएँ से दाएँ विद्युतऋणात्मकता बढ़ती है। परमाणु उसी बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश को बनाए रखते हुए प्रोटॉन प्राप्त करते हैं, इसलिए नाभिक साझा इलेक्ट्रॉनों को अधिक प्रबलता से खींचता है।
• किसी समूह में ऊपर से नीचे विद्युतऋणात्मकता घटती है। प्रत्येक अगली पंक्ति में बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से अधिक दूर होते हैं, जिससे अधिक प्रोटॉन होने के बावजूद आकर्षण कमजोर पड़ता है।

सारणी के ऊपरी दाएँ भाग में स्थित फ्लोरीन का मान सबसे अधिक है। निचले बाएँ भाग में स्थित फ्रैंशियम का मान सबसे कम है।

अधिकांश धातुओं का मान 2.0 से कम और अधिकांश अधातुओं का इससे अधिक होता है, लेकिन यह एक मोटी प्रवृत्ति है, नियम नहीं: कुछ संक्रमण धातुओं के मान अधिक होते हैं, जिनमें सोना (2.54), प्लैटिनम (2.28) और रोडियम (2.28) शामिल हैं।

इस कैलकुलेटर का उपयोग कैसे करें

1. इनपुट फ़ील्ड में किसी तत्व का नाम (उदाहरण के लिए, "Oxygen") या प्रतीक (उदाहरण के लिए, "O") टाइप करें।
2. परिणाम में तत्व का प्रतीक, नाम और पॉलिंग-पैमाने का मान, साथ ही कम से अधिक तक के दृश्य पैमाने पर एक संकेतक दिखाई देता है।
3. संख्यात्मक मान कॉपी करने के लिए "Copy" चुनें।

आंशिक पाठ से भी मिलान हो जाता है ("Oxy" से Oxygen मिलता है) और बड़े-छोटे अक्षरों की अनदेखी की जाती है ("oxygen" और "OXYGEN" दोनों काम करते हैं)। सभी आँकड़े पृष्ठ में ही संग्रहीत हैं, इसलिए पृष्ठ लोड हो जाने के बाद इंटरनेट कनेक्शन के बिना भी खोज काम करती रहती है।

जिन तत्वों का मान सूचीबद्ध नहीं है

इस कैलकुलेटर में बीस तत्वों के लिए संख्या के बजाय "Not Available" दिखता है। इनमें से चार उत्कृष्ट गैसें हैं: हीलियम, निऑन, आर्गन और रेडॉन। ये गैसें विरले ही बंध बनाती हैं, क्योंकि उनकी बाहरी इलेक्ट्रॉन कोशिकाएँ पहले से पूर्ण होती हैं। क्रिप्टॉन और ज़ेनॉन कुछ वास्तविक यौगिक बनाते हैं, इसलिए उनके सूचीबद्ध मान हैं: 3.00 और 2.60।

अन्य सोलह भारी, मानव-निर्मित तत्व हैं, जो लॉरेन्सियम (तत्व 103) से शुरू होकर ओगानेसॉन (तत्व 118) तक हैं। ये प्रयोगशालाओं में केवल थोड़े समय के लिए और इतनी कम मात्रा में अस्तित्व में रहते हैं कि बंध ऊर्जाओं को मापना संभव नहीं होता। इसलिए इनके लिए कोई विश्वसनीय विद्युतऋणात्मकता मान प्रकाशित नहीं हुआ है।

अमेरिसियम से नोबेलियम तक के कई ऐक्टिनाइड्स के लिए प्रकाशित संदर्भ-तालिकाओं में समान अनुमानित मान, 1.30, दिया गया है। यह रासायनिक समानता पर आधारित एक स्थानापन्न मान है, प्रत्येक तत्व के लिए अलग से मापी गई संख्या नहीं।

पॉलिंग पैमाने का इतिहास

रसायनज्ञों ने इसे नाम मिलने से बहुत पहले ही इलेक्ट्रॉनों को असमान रूप से खींचने का व्यवहार देख लिया था। 1811 में यॉन्स याकोब बर्ज़ीलियस ने प्रस्तावित किया कि परमाणुओं पर ऐसे आवेश होते हैं जो उनके संयोजन को प्रभावित करते हैं। इन शुरुआती विचारों ने प्रभाव का वर्णन किया, लेकिन उसका मापन नहीं किया।

लिनस पॉलिंग ने अपने 1932 के शोधपत्र "रासायनिक बंध की प्रकृति" में मापी गई बंध ऊर्जाओं से मान निकालकर इस विचार को एक संख्यात्मक रूप दिया। इस कार्य ने उन्हें 1954 में रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार दिलाने में योगदान दिया।

बाद के रसायनज्ञों ने अन्य पैमाने प्रस्तावित किए: रॉबर्ट मुलिकेन का 1934 पैमाना, जो आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन बंधुता पर आधारित था; 1958 का ऑलरेड–रोखो पैमाना, जो नाभिकीय आवेश और परमाणु आकार पर आधारित था; और लेलैंड ऐलन का 1989 पैमाना, जो स्पेक्ट्रोस्कोपीय आँकड़ों पर आधारित था। पॉलिंग का मूल पैमाना आज भी सबसे अधिक पढ़ाया और उद्धृत किया जाता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

विद्युतऋणात्मकता कैलकुलेटर का उपयोग किस लिए किया जाता है? यह किसी तत्व के पॉलिंग-पैमाने वाले विद्युतऋणात्मकता मान का त्वरित संदर्भ देता है, जिसके लिए मुद्रित आवर्त सारणी की आवश्यकता नहीं होती। लोग इसका उपयोग गृहकार्य, प्रयोगशाला रिपोर्ट और सामान्य रसायन विज्ञान संदर्भ के लिए करते हैं।

मैं विद्युतऋणात्मकता का अंतर कैसे निकालूँ? प्रत्येक तत्व का मान खोजें, फिर बड़ी संख्या में से छोटी संख्या घटाएँ। H और Cl के लिए, 3.16 − 2.20 = 0.96।

किस तत्व की विद्युतऋणात्मकता सबसे अधिक है? फ्लोरीन की, जिसका पॉलिंग पैमाने पर मान 3.98 है और जो इस कैलकुलेटर के आँकड़ों में सबसे अधिक है।

किस तत्व की विद्युतऋणात्मकता सबसे कम है? फ्रैंशियम की, जिसका मान लगभग 0.70 है और जो इस कैलकुलेटर के आँकड़ों में सबसे कम है।

उत्कृष्ट गैसों के विद्युतऋणात्मकता मान क्यों नहीं होते? अधिकांश उत्कृष्ट गैसें (हीलियम, निऑन, आर्गन, रेडॉन) विरले ही बंध बनाती हैं, इसलिए उनके लिए कोई सार्थक मान मापा नहीं गया है। क्रिप्टॉन और ज़ेनॉन अपवाद हैं: वे कुछ ज्ञात यौगिक बनाते हैं, इसलिए इस कैलकुलेटर में उनके सूचीबद्ध मान हैं।

विद्युतऋणात्मकता और इलेक्ट्रॉन बंधुता में क्या अंतर है? विद्युतऋणात्मकता बताती है कि किसी दूसरे परमाणु से बंधे हुए परमाणु द्वारा इलेक्ट्रॉनों को कितनी प्रबलता से खींचा जाता है; इसकी कोई इकाई नहीं होती और इसे अन्य तत्वों के सापेक्ष परिभाषित किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बंधुता वह ऊर्जा है जो किसी अलग, अबंधित परमाणु द्वारा इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने पर मुक्त होती है; इसे kJ/mol या eV में मापा जाता है। दोनों में सहसंबंध है, लेकिन ये एक ही राशि नहीं हैं।

ये मान कितने सटीक हैं? ये मान आम तौर पर प्रकाशित पॉलिंग-पैमाने की तालिकाओं से लिए गए हैं। अलग-अलग संदर्भ स्रोतों में कभी-कभी कुछ सैकड़े अंशों का अंतर होता है, जो अलग-अलग मापों या गणना विधियों को दर्शाता है। पाठ्यक्रम और सामान्य प्रयोगशाला उपयोग के लिए यह अंतर विरले ही महत्वपूर्ण होता है।

संदर्भ

1. पॉलिंग, L. (1932)। "The Nature of the Chemical Bond. IV." Journal of the American Chemical Society, 54(9), 3570–3582।
2. मुलिकेन, R. S. (1934)। "A New Electroaffinity Scale." The Journal of Chemical Physics, 2(11), 782–793।
3. ऑलरेड, A. L., और रोखो, E. G. (1958)। "A scale of electronegativity based on electrostatic force." Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 5(4), 264–268।
4. IUPAC। तत्वों की आवर्त सारणी।