आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आणविक कक्षीय सिद्धांत बंधन और विरोधी बंधन कक्षा के गठन का वर्णन करता है, जबकि संकरण सिद्धांत संकर कक्षा के गठन का वर्णन करता है।
अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक और कक्षीय संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए विभिन्न सिद्धांत विकसित किए गए हैं। VSEPR सिद्धांत, लुईस सिद्धांत, संयोजकता बंधन सिद्धांत, संकरण सिद्धांत और आणविक कक्षीय सिद्धांत ऐसे महत्वपूर्ण सिद्धांत हैं। उनमें से सबसे स्वीकार्य सिद्धांत आणविक कक्षीय सिद्धांत है।
आणविक कक्षीय सिद्धांत क्या है?
आणविक कक्षीय सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करके अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का वर्णन करने की एक तकनीक है। यह अणुओं में रासायनिक बंधन को समझाने का सबसे उत्पादक तरीका है। आइए इस सिद्धांत पर विस्तार से चर्चा करें।
सबसे पहले, हमें यह जानना होगा कि आणविक कक्षाएँ क्या हैं। दो परमाणुओं के बीच एक रासायनिक बंधन तब बनता है जब दो परमाणु नाभिक और उनके बीच के इलेक्ट्रॉनों के बीच शुद्ध आकर्षक बल दो परमाणु नाभिकों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण से अधिक हो जाता है। मूल रूप से, इसका अर्थ है कि दो परमाणुओं के बीच आकर्षण बल उन दो परमाणुओं के बीच प्रतिकर्षण बल से अधिक होना चाहिए। यहां, इस रासायनिक बंधन को बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को "बाध्यकारी क्षेत्र" नामक क्षेत्र में मौजूद होना चाहिए। यदि नहीं, तो इलेक्ट्रॉन "एंटी-बाइंडिंग क्षेत्र" में होंगे जो परमाणुओं के बीच प्रतिकारक बल की मदद करेंगे।
हालांकि, यदि आवश्यकताएं पूरी हो जाती हैं और दो परमाणुओं के बीच एक रासायनिक बंधन बनता है, तो बंधन में शामिल संबंधित ऑर्बिटल्स को आणविक ऑर्बिटल्स कहा जाता है।यहां, हम दो परमाणुओं के दो कक्षकों से शुरू कर सकते हैं और एक कक्षीय (आणविक कक्षीय) के साथ समाप्त हो सकते हैं जो दोनों परमाणुओं से संबंधित है।
क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, परमाणु कक्षक हमारी इच्छानुसार प्रकट या गायब नहीं हो सकते। जब ऑर्बिटल्स एक दूसरे के साथ इंटरैक्ट करते हैं, तो वे अपने आकार को उसी के अनुसार बदलते हैं। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, वे आकार बदलने के लिए स्वतंत्र हैं, लेकिन उनके पास समान संख्या में ऑर्बिटल्स होने चाहिए। फिर हमें लापता कक्षीय खोजने की जरूरत है। यहां, दो परमाणु ऑर्बिटल्स का इन-फेज संयोजन बॉन्डिंग ऑर्बिटल्स बनाता है जबकि आउट-ऑफ-फेज कॉम्बिनेशन एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल बनाता है।
चित्रा 01: आणविक कक्षीय आरेख
बॉन्डिंग इलेक्ट्रॉन बॉन्डिंग ऑर्बिटल पर कब्जा कर लेते हैं जबकि एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन बॉन्ड फॉर्मेशन में भाग नहीं लेते हैं।बल्कि, ये इलेक्ट्रॉन सक्रिय रूप से रासायनिक बंधन के निर्माण का विरोध करते हैं। बॉन्डिंग ऑर्बिटल में एंटी-बॉन्डिंग ऑर्बिटल की तुलना में कम संभावित ऊर्जा होती है। यदि हम एक सिग्मा बंधन पर विचार करते हैं, तो बंधन कक्षीय के लिए संकेत σ है, और विरोधी बंधन कक्षीय σ है। हम इस सिद्धांत का उपयोग जटिल अणुओं की संरचना का वर्णन करने के लिए कर सकते हैं ताकि यह समझाया जा सके कि कुछ अणु मौजूद क्यों नहीं हैं (यानी वह 2) और अणुओं के बंधन क्रम। इस प्रकार, यह विवरण संक्षेप में आणविक कक्षीय सिद्धांत के आधार की व्याख्या करता है।
संकरण सिद्धांत क्या है?
संकरण सिद्धांत एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग हम किसी अणु की कक्षीय संरचना का वर्णन करने के लिए करते हैं। हाइब्रिडाइजेशन दो या दो से अधिक परमाणु ऑर्बिटल्स को मिलाकर हाइब्रिड ऑर्बिटल्स का निर्माण है। इन कक्षकों का अभिविन्यास अणु की ज्यामिति को निर्धारित करता है। यह संयोजकता बंधन सिद्धांत का विस्तार है।
परमाणु कक्षकों के बनने से पहले उनकी अलग-अलग ऊर्जाएं होती हैं, लेकिन बनने के बाद सभी कक्षकों की ऊर्जा समान होती है.उदाहरण के लिए, एक एस परमाणु कक्षीय, और एक पी परमाणु कक्षीय दो एसपी कक्षा बनाने के लिए गठबंधन कर सकते हैं। एस और पी परमाणु ऑर्बिटल्स में अलग-अलग ऊर्जा होती है (पी की < ऊर्जा की ऊर्जा)। लेकिन संकरण के बाद, यह दो sp ऑर्बिटल्स बनाता है जिनमें समान ऊर्जा होती है, और यह ऊर्जा व्यक्तिगत s और p परमाणु कक्षीय ऊर्जाओं की ऊर्जाओं के बीच स्थित होती है। इसके अलावा, इस sp संकर कक्षीय में 50% s कक्षीय विशेषताएँ और 50% p कक्षीय विशेषताएँ हैं।
चित्र 02: कार्बन परमाणु के हाइब्रिड ऑर्बिटल्स और हाइड्रोजन परमाणुओं के ऑर्बिटल्स के बीच बॉन्ड
संकरण का विचार सबसे पहले चर्चा में आया क्योंकि वैज्ञानिकों ने देखा कि वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत कुछ अणुओं की संरचना का सही अनुमान लगाने में विफल रहा जैसे कि CH4यहां, हालांकि कार्बन परमाणु में उसके इलेक्ट्रॉन विन्यास के अनुसार केवल दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, यह चार सहसंयोजक बंधन बना सकता है। चार बंधन बनाने के लिए, चार अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होने चाहिए।
इस घटना की व्याख्या करने का एकमात्र तरीका यह था कि कार्बन परमाणु के s और p ऑर्बिटल्स एक दूसरे के साथ मिलकर नए ऑर्बिटल्स बनाते हैं जिन्हें हाइब्रिड ऑर्बिटल्स कहा जाता है, जिनकी ऊर्जा समान होती है। यहाँ, एक s + तीन p 4 sp3 कक्षा देता है। इसलिए, हंड के नियम का पालन करते हुए, इलेक्ट्रॉन इन हाइब्रिड ऑर्बिटल्स को समान रूप से (एक इलेक्ट्रॉन प्रति हाइब्रिड ऑर्बिटल) भरते हैं। फिर चार हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ चार सहसंयोजक बंधों के निर्माण के लिए चार इलेक्ट्रॉन होते हैं।
आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत के बीच अंतर क्या है?
आणविक कक्षीय सिद्धांत क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग करके अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का वर्णन करने की एक तकनीक है। संकरण सिद्धांत एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग हम किसी अणु की कक्षीय संरचना का वर्णन करने के लिए करते हैं।तो, आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आणविक कक्षीय सिद्धांत बंधन और विरोधी बंधन कक्षा के गठन का वर्णन करता है, जबकि संकरण सिद्धांत संकर कक्षा के गठन का वर्णन करता है।
इसके अलावा, आणविक कक्षीय सिद्धांत के अनुसार, दो परमाणुओं के परमाणु कक्षकों के मिश्रण से नए कक्षीय रूप होते हैं जबकि संकरण सिद्धांत में, नए कक्षीय रूप एक ही परमाणु के परमाणु कक्षकों के मिश्रण का निर्माण करते हैं। इसलिए, यह आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत के बीच एक और अंतर है।
सारांश - आणविक कक्षीय सिद्धांत बनाम संकरण सिद्धांत
एक अणु की संरचना निर्धारित करने में आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत दोनों महत्वपूर्ण हैं।आणविक कक्षीय सिद्धांत और संकरण सिद्धांत के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि आणविक कक्षीय सिद्धांत बंधन और विरोधी बंधन कक्षा के गठन का वर्णन करता है, जबकि संकरण सिद्धांत संकर कक्षा के गठन का वर्णन करता है।
