किसी भी आणविक सूत्र से असंतृप्ति की डिग्री (हाइड्रोजन की कमी का सूचकांक) की गणना करें ताकि कार्बनिक यौगिकों में रिंगों और π-बॉंडों की संख्या निर्धारित की जा सके।
C6H12O6 অথবা CH3COOH এর মতো একটি আণবিক সূত্র লিখুন
মানক রসায়নিক নোটেশন ব্যবহার করুন (যেমন, H2O, C2H5OH)। উপাদানের জন্য বড় অক্ষর, পরিমাণের জন্য সংখ্যা ব্যবহার করুন।
असंतृप्ति की डिग्री (DoU) कैलकुलेटर एक आवश्यक उपकरण है जो कार्बनिक रसायनज्ञों, जैव रसायनज्ञों और आणविक संरचनाओं के साथ काम कर रहे छात्रों के लिए है। इसे हाइड्रोजन की कमी का सूचकांक (IHD) या रिंग और डबल बांड के रूप में भी जाना जाता है, यह मान एक कार्बनिक अणु में मौजूद कुल रिंग और π-बॉंड (डबल या ट्रिपल बांड) को सूचित करता है। केवल एक आणविक सूत्र दर्ज करके, हमारा कैलकुलेटर असंतृप्ति की डिग्री निर्धारित करता है, जिससे आप जटिल मैनुअल गणनाओं या विशेष सॉफ़्टवेयर के बिना आणविक संरचनाओं का त्वरित विश्लेषण कर सकते हैं।
असंतृप्ति की डिग्री को समझना संरचनात्मक स्पष्टता के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह एक अणु में परमाणुओं की संभावित व्यवस्थाओं को संकुचित करता है। यह जानकारी स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण, अभिक्रिया तंत्र अध्ययन और कार्बनिक रसायन में संश्लेषण योजना के लिए एक मौलिक प्रारंभिक बिंदु के रूप में कार्य करती है। चाहे आप आणविक संरचनाओं के बारे में सीख रहे छात्र हों, नए यौगिकों का विश्लेषण कर रहे शोधकर्ता हों, या संरचनात्मक असाइनमेंट को सत्यापित कर रहे पेशेवर रसायनज्ञ हों, यह कैलकुलेटर आपके काम का समर्थन करने के लिए तेज और सटीक परिणाम प्रदान करता है।
असंतृप्ति की डिग्री निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है:
जहाँ:
यह सूत्र वैलेंस की अवधारणा और प्रत्येक परमाणु द्वारा बनाए जाने वाले बंधनों की अधिकतम संख्या से व्युत्पन्न है। कार्बन आमतौर पर 4 बंधन बनाता है, नाइट्रोजन 3 बनाता है, और हाइड्रोजन 1 बनाता है। यह सूत्र गणना करता है कि कितने हाइड्रोजन परमाणु "गायब" हैं पूर्ण संतृप्त संरचना से, जिसमें गायब हाइड्रोजन के प्रत्येक जोड़े का असंतृप्ति की एक डिग्री से संबंध होता है।
आणविक सूत्र दर्ज करें इनपुट फ़ील्ड में मानक रासायनिक संकेतन का उपयोग करके:
"गणना करें" बटन पर क्लिक करें सूत्र को संसाधित करने के लिए।
परिणाम की समीक्षा करें:
वैकल्पिक: अपने रिकॉर्ड या आगे के विश्लेषण के लिए परिणामों को कॉपी करने के लिए कॉपी बटन का उपयोग करें।
कैलकुलेटर आपके इनपुट पर कई जांच करता है:
यदि कोई समस्या पाई जाती है, तो एक त्रुटि संदेश आपको इनपुट को सुधारने के लिए मार्गदर्शन करेगा।
असंतृप्ति की डिग्री कैलकुलेटर के विभिन्न रसायन विज्ञान के क्षेत्रों में कई अनुप्रयोग हैं:
जब एक अज्ञात यौगिक का विश्लेषण करते समय, DoU संरचना के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, यदि आपने निर्धारित किया है कि एक यौगिक का सूत्र C8H10 है और कैलकुलेटर 4 का DoU दिखाता है, तो आप जानते हैं कि संरचना में रिंग और डबल बांड का एक संयोजन होना चाहिए जो 4 को जोड़ता है। यह एक सुगंधित संरचना जैसे एथिलबेंजीन (C8H10) का सुझाव दे सकता है, जिसमें एक रिंग और तीन डबल बांड होते हैं।
जब NMR, IR, या द्रव्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी डेटा की व्याख्या करते हैं, तो DoU प्रस्तावित संरचनाओं के लिए एक क्रॉस-चेक के रूप में कार्य करता है। यदि स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा एक संरचना का सुझाव देता है जिसमें दो डबल बांड हैं, लेकिन DoU गणना तीन असंतृप्ति की डिग्री को इंगित करती है, तो आपको अपनी संरचनात्मक असाइनमेंट पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है।
कार्बनिक रसायन सीख रहे छात्र कैलकुलेटर का उपयोग अपने मैनुअल गणनाओं की जांच करने और आणविक संरचनाओं के बारे में अंतर्दृष्टि विकसित करने के लिए कर सकते हैं। विभिन्न आइसोमर (जैसे साइक्लोहेक्सेन बनाम हेक्सीन) के DoU की तुलना करके, छात्र आणविक सूत्र और संरचना के बीच संबंध को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं।
औषधीय रसायनज्ञ नए दवा उम्मीदवारों के डिजाइन और संश्लेषण के दौरान DoU गणनाओं का उपयोग करते हैं। DoU यह सत्यापित करने में मदद करता है कि प्रस्तावित संश्लेषण पथ सही संरचनात्मक विशेषताओं के साथ यौगिकों का उत्पादन करेगा।
विशिष्ट यौगिकों का संश्लेषण करते समय, DoU एक त्वरित जांच के रूप में कार्य कर सकता है कि इच्छित उत्पाद का गठन किया गया है, इससे पहले कि अधिक विस्तृत विश्लेषण किया जाए।
हालांकि असंतृप्ति की डिग्री एक मूल्यवान उपकरण है, इसके सीमाएँ हैं। यहाँ कुछ वैकल्पिक या पूरक दृष्टिकोण हैं संरचनात्मक निर्धारण के लिए:
स्पेक्ट्रोस्कोपिक विधियाँ:
एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी: उन अणुओं की निश्चित 3D संरचना प्रदान करती है जो क्रिस्टल बना सकते हैं।
गणनात्मक रसायन: आणविक मॉडलिंग और घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (DFT) गणनाएँ ऊर्जा न्यूनतमकरण के आधार पर स्थिर संरचनाओं की भविष्यवाणी कर सकती हैं।
रासायनिक परीक्षण: विशिष्ट अभिकर्ता जो विशेष कार्यात्मक समूहों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, संरचनात्मक विशेषताओं की पहचान में मदद कर सकते हैं।
सबसे व्यापक दृष्टिकोण DoU गणना को कई विश्लेषणात्मक तकनीकों के साथ जोड़ता है ताकि एक संपूर्ण संरचनात्मक चित्र बनाया जा सके।
असंतृप्ति की डिग्री की अवधारणा 19वीं सदी में कार्बनिक रसायन के प्रारंभिक विकास में अपनी जड़ें रखती है। जैसे-जैसे रसायनज्ञों ने कार्बन की चतुवैलेंसी और कार्बनिक यौगिकों की संरचनाओं को समझना शुरू किया, उन्हें यह निर्धारित करने के तरीके की आवश्यकता थी कि परमाणु कैसे व्यवस्थित थे।
फ्रेडरिक ऑगस्ट केकुले (1829-1896) ने इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण योगदान दिया जब उन्होंने 1850 के दशक में कार्बन की चतुवैलेंसी और कार्बन श्रृंखलाओं की अवधारणा का प्रस्तावित किया। 1865 में बेंजीन संरचना पर उनका काम कार्बनिक अणुओं में रिंग और डबल बांड को समझने के महत्व को उजागर करता है।
जिस औपचारिक गणितीय दृष्टिकोण का हम अब असंतृप्ति की डिग्री कहते हैं, वह धीरे-धीरे विकसित हुआ क्योंकि रसायनज्ञों ने आणविक सूत्रों को संभावित संरचनाओं से संबंधित करने के लिए प्रणालीबद्ध तरीके विकसित किए। 20वीं सदी के प्रारंभ तक, यह अवधारणा कार्बनिक रसायन शिक्षा और अनुसंधान में अच्छी तरह से स्थापित थी।
"हाइड्रोजन की कमी का सूचकांक" शब्द 20वीं सदी के मध्य में लोकप्रिय हो गया, विशेष रूप से शैक्षणिक सेटिंग्स में, क्योंकि यह स्पष्ट रूप से वर्णन करता है कि गणना क्या मापती है: यह कितने हाइड्रोजन परमाणु "गायब" हैं पूर्ण संतृप्त संरचना की तुलना में।
आज, असंतृप्ति की डिग्री की गणना कार्बनिक रसायन में एक मौलिक उपकरण बनी हुई है, जिसे प्रारंभिक पाठ्यक्रमों में पढ़ाया जाता है और पेशेवर रसायनज्ञों द्वारा नियमित रूप से उपयोग किया जाता है। आधुनिक गणनात्मक रसायन और स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों ने इसकी उपयोगिता को बढ़ा दिया है, जिससे DoU मानों के आधार पर संरचनात्मक परिकल्पनाओं की त्वरित सत्यापन की अनुमति मिलती है।
यहाँ विभिन्न आणविक सूत्रों के लिए असंतृप्ति की डिग्री की गणना करने के लिए कोड उदाहरण दिए गए हैं:
1' Excel VBA फ़ंक्शन असंतृप्ति की डिग्री के लिए
2Function DegreeOfUnsaturation(C As Integer, H As Integer, Optional N As Integer = 0, _
3 Optional P As Integer = 0, Optional X As Integer = 0, _
4 Optional M As Integer = 0) As Double
5 DegreeOfUnsaturation = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2
6End Function
7' उपयोग:
8' =DegreeOfUnsaturation(6, 6, 0, 0, 0, 0) ' C6H6 (बेंजीन) के लिए = 4
9
1def calculate_dou(formula):
2 """आणविक सूत्र से असंतृप्ति की डिग्री की गणना करें।"""
3 # तत्वों की गिनती निर्धारित करें
4 elements = {'C': 0, 'H': 0, 'N': 0, 'P': 0, 'F': 0, 'Cl': 0, 'Br': 0, 'I': 0,
5 'Li': 0, 'Na': 0, 'K': 0, 'Rb': 0, 'Cs': 0, 'Fr': 0}
6
7 # सूत्र का विश्लेषण करें
8 import re
9 pattern = r'([A-Z][a-z]*)(\d*)'
10 for element, count in re.findall(pattern, formula):
11 if element in elements:
12 elements[element] += int(count) if count else 1
13 else:
14 raise ValueError(f"Unsupported element: {element}")
15
16 # DoU की गणना करें
17 C = elements['C']
18 H = elements['H']
19 N = elements['N']
20 P = elements['P']
21 X = elements['F'] + elements['Cl'] + elements['Br'] + elements['I']
22 M = elements['Li'] + elements['Na'] + elements['K'] + elements['Rb'] + elements['Cs'] + elements['Fr']
23
24 dou = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2
25 return dou
26
27# उदाहरण उपयोग:
28print(f"बेंजीन (C6H6): {calculate_dou('C6H6')}") # 4 का आउटपुट देना चाहिए
29print(f"साइक्लोहेक्सेन (C6H12): {calculate_dou('C6H12')}") # 1 का आउटपुट देना चाहिए
30print(f"ग्लूकोज (C6H12O6): {calculate_dou('C6H12O6')}") # 1 का आउटपुट देना चाहिए
31
1function calculateDOU(formula) {
2 // आणविक सूत्र का विश्लेषण करें
3 const elementRegex = /([A-Z][a-z]*)(\d*)/g;
4 const elements = {
5 C: 0, H: 0, N: 0, P: 0, F: 0, Cl: 0, Br: 0, I: 0,
6 Li: 0, Na: 0, K: 0, Rb: 0, Cs: 0, Fr: 0
7 };
8
9 let match;
10 while ((match = elementRegex.exec(formula)) !== null) {
11 const element = match[1];
12 const count = match[2] ? parseInt(match[2], 10) : 1;
13
14 if (elements[element] !== undefined) {
15 elements[element] += count;
16 } else {
17 throw new Error(`Unsupported element: ${element}`);
18 }
19 }
20
21 // DoU की गणना करें
22 const C = elements.C;
23 const H = elements.H;
24 const N = elements.N;
25 const P = elements.P;
26 const X = elements.F + elements.Cl + elements.Br + elements.I;
27 const M = elements.Li + elements.Na + elements.K + elements.Rb + elements.Cs + elements.Fr;
28
29 const dou = (2 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2;
30 return dou;
31}
32
33// उदाहरण उपयोग:
34console.log(`एथीन (C2H4): ${calculateDOU("C2H4")}`); // 1 का आउटपुट देना चाहिए
35console.log(`बेंजीन (C6H6): ${calculateDOU("C6H6")}`); // 4 का आउटपुट देना चाहिए
36console.log(`कैफीन (C8H10N4O2): ${calculateDOU("C8H10N4O2")}`); // 6 का आउटपुट देना चाहिए
37
1import java.util.HashMap;
2import java.util.Map;
3import java.util.regex.Matcher;
4import java.util.regex.Pattern;
5
6public class DegreeOfUnsaturationCalculator {
7 public static double calculateDOU(String formula) {
8 // आणविक सूत्र का विश्लेषण करें
9 Pattern pattern = Pattern.compile("([A-Z][a-z]*)(\\d*)");
10 Matcher matcher = pattern.matcher(formula);
11
12 Map<String, Integer> elements = new HashMap<>();
13 elements.put("C", 0);
14 elements.put("H", 0);
15 elements.put("N", 0);
16 elements.put("P", 0);
17 elements.put("F", 0);
18 elements.put("Cl", 0);
19 elements.put("Br", 0);
20 elements.put("I", 0);
21 elements.put("Li", 0);
22 elements.put("Na", 0);
23 elements.put("K", 0);
24
25 while (matcher.find()) {
26 String element = matcher.group(1);
27 int count = matcher.group(2).isEmpty() ? 1 : Integer.parseInt(matcher.group(2));
28
29 if (elements.containsKey(element)) {
30 elements.put(element, elements.get(element) + count);
31 } else {
32 throw new IllegalArgumentException("Unsupported element: " + element);
33 }
34 }
35
36 // DoU की गणना करें
37 int C = elements.get("C");
38 int H = elements.get("H");
39 int N = elements.get("N");
40 int P = elements.get("P");
41 int X = elements.get("F") + elements.get("Cl") + elements.get("Br") + elements.get("I");
42 int M = elements.get("Li") + elements.get("Na") + elements.get("K");
43
44 double dou = (2.0 * C + N + P - H - X - M + 2) / 2.0;
45 return dou;
46 }
47
48 public static void main(String[] args) {
49 System.out.printf("साइक्लोहेक्सीन (C6H10): %.1f%n", calculateDOU("C6H10")); // 2.0 का आउटपुट देना चाहिए
50 System.out.printf("एस्पिरिन (C9H8O4): %.1f%n", calculateDOU("C9H8O4")); // 6.0 का आउटपुट देना चाहिए
51 System.out.printf("प्रोपेन (C3H8): %.1f%n", calculateDOU("C3H8")); // 0.0 का आउटपुट देना चाहिए
52 }
53}
54
आइए कई सामान्य कार्बनिक यौगिकों के लिए असंतृप्ति की डिग्री की गणना करें:
एथेन (C2H6)
एथीन (C2H4)
बेंजीन (C6H6)
साइक्लोहेक्सेन (C6H12)
ग्लूकोज (C6H12O6)
कैफीन (C8H10N4O2)
क्लोरोएथेन (C2H5Cl)
पायरीडीन (C5H5N)
असंतृप्ति की डिग्री (DoU), जिसे हाइड्रोजन की कमी का सूचकांक (IHD) भी कहा जाता है, एक मान है जो एक कार्बनिक अणु में कुल रिंग और π-बॉंड (डबल या ट्रिपल बांड) की संख्या को सूचित करता है। यह रसायनज्ञों को एक यौगिक के आणविक सूत्र के आधार पर संभावित संरचनात्मक विशेषताओं का निर्धारण करने में मदद करता है।
असंतृप्ति की डिग्री को निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके गणना की जाती है: DoU = (2C + N + P - H - X - M + 2)/2, जहाँ C कार्बन परमाणुओं की संख्या है, N नाइट्रोजन, P फास्फोरस, H हाइड्रोजन, X हैलोजन और M एकवैलेंट धातु है। यह सूत्र गणना करता है कि कितने जोड़े हाइड्रोजन परमाणु पूर्ण संतृप्त संरचना की तुलना में "गायब" हैं।
DoU का शून्य होना यह इंगित करता है कि अणु पूरी तरह से संतृप्त है, जिसका अर्थ है कि इसमें कोई रिंग या कई बंधन नहीं हैं। उदाहरणों में मीथेन (CH4), एथेन (C2H6), और प्रोपेन (C3H8) शामिल हैं।
नहीं, एक मान्य आणविक सूत्र के लिए, DoU एक पूर्णांक होना चाहिए। यदि आपकी गणना एक भिन्न देती है, तो यह आपके आणविक सूत्र में या गणना में त्रुटि को सूचित करता है।
एक रिंग एक अणु में 1 को DoU में जोड़ती है। इसका कारण यह है कि एक रिंग बनाने के लिए एक श्रृंखला संरचना से दो हाइड्रोजन परमाणुओं को हटाने की आवश्यकता होती है।
प्रत्येक डबल बांड DoU में 1 जोड़ता है, और प्रत्येक ट्रिपल बांड 2 जोड़ता है। इसका कारण यह है कि एक डबल बांड एक एकल बंधन की तुलना में 2 हाइड्रोजन परमाणुओं की कमी का प्रतिनिधित्व करता है, और एक ट्रिपल बांड 4 हाइड्रोजन परमाणुओं की कमी का प्रतिनिधित्व करता है।
ऑक्सीजन अपने सामान्य ऑक्सीकरण राज्यों (जैसे शराब, ईथर, या कीटोन में) में हाइड्रोजन की गिनती को इस तरह से प्रभावित नहीं करता है जो DoU को बदलता है। सूत्र केवल उन परमाणुओं को शामिल करता है जो गणना को सीधे प्रभावित करते हैं।
DoU संभावित संरचनाओं के लिए एक दिए गए आणविक सूत्र को संकुचित करता है, यह बताते हुए कि कुल रिंग और कई बंधन कितने हैं। यह जानकारी, स्पेक्ट्रोस्कोपिक डेटा के साथ मिलकर, रसायनज्ञों को अज्ञात यौगिकों की वास्तविक संरचना निर्धारित करने में मदद करती है।
एक ऋणात्मक DoU एक असंभव आणविक सूत्र को सूचित करता है। यह तब हो सकता है जब आपने सूत्र को गलत दर्ज किया हो या प्रस्तावित संरचना बुनियादी वैलेंस नियमों का उल्लंघन करती हो।
DoU गणना उसी तरह काम करती है चाहे अणु की जटिलता कितनी भी हो। बस सभी प्रकार के परमाणुओं की गिनती करें और सूत्र लागू करें। परिणामी मान पूरे अणु में सभी रिंग और कई बंधनों का प्रतिनिधित्व करेगा।
वोलहार्ट, के. पी. सी., & शोर, एन. ई. (2018). ऑर्गेनिक केमिस्ट्री: स्ट्रक्चर एंड फंक्शन (8वाँ संस्करण)। डब्ल्यू. एच. फ्रीमैन एंड कंपनी।
क्लेन, डी. आर. (2017). ऑर्गेनिक केमिस्ट्री (3रा संस्करण)। विली।
स्मिथ, एम. बी. (2019). मार्च का उन्नत कार्बनिक रसायन: प्रतिक्रियाएँ, तंत्र, और संरचना (8वाँ संस्करण)। विली।
बुइस, पी. वाई. (2016). ऑर्गेनिक केमिस्ट्री (8वाँ संस्करण)। पियर्सन।
"असंतृप्ति की डिग्री।" रसायन विज्ञान लाइब्रेफ्लेक्स, https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Supplemental_Modules_(Organic_Chemistry)/Fundamentals/Degree_of_Unsaturation। 2 अगस्त 2024 को एक्सेस किया गया।
"हाइड्रोजन की कमी का सूचकांक।" विकिपीडिया, विकिमीडिया फाउंडेशन, https://en.wikipedia.org/wiki/Index_of_hydrogen_deficiency। 2 अगस्त 2024 को एक्सेस किया गया।
നിങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് ഉപയോഗപ്പെടുന്ന കൂടുതൽ ഉപകരണങ്ങൾ കണ്ടെത്തുക.