संयुग्मन बनाम अनुनाद
अणुओं के व्यवहार को समझने में संयुग्मन और अनुनाद दो महत्वपूर्ण घटनाएं हैं।
संयुग्मन क्या है?
एक अणु में जब एकांतर सिंगल और मल्टीपल बॉन्ड मौजूद होते हैं, तो हम कहते हैं कि सिस्टम संयुग्मित है। उदाहरण के लिए, बेंजीन अणु एक संयुग्मित प्रणाली है। एक बहु बंधन में, एक सिग्मा बंधन और एक या दो पाई तालाब होते हैं। पाई बांड पी ऑर्बिटल्स को ओवरलैप करके बनाए जाते हैं। p ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉन अणु के तल के लंबवत स्थित होते हैं। इसलिए जब बारी-बारी से बंधों में पाई बांड होते हैं, तो सभी इलेक्ट्रॉनों को संयुग्मित प्रणाली में स्थानांतरित कर दिया जाता है।दूसरे शब्दों में, हम इसे इलेक्ट्रॉन बादल कहते हैं। चूंकि इलेक्ट्रॉनों को स्थानीयकृत किया जाता है, वे संयुग्मित प्रणाली के सभी परमाणुओं से संबंधित होते हैं, लेकिन केवल एक परमाणु के लिए नहीं। यह सिस्टम की समग्र ऊर्जा को कम करता है और स्थिरता को बढ़ाता है। न केवल, पाई बांड, बल्कि अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़े, रेडिकल या कार्बेनियम आयन भी संयुग्मित प्रणाली बनाने में भाग ले सकते हैं। इन उदाहरणों में, दो इलेक्ट्रॉनों के साथ या तो गैर-बंधुआ पी ऑर्बिटल्स होते हैं, एक इलेक्ट्रॉन या कोई इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं होता है। रैखिक और चक्रीय संयुग्मित प्रणालियाँ हैं। कुछ केवल एक अणु तक ही सीमित हैं। जब बड़ी बहुलक संरचनाएं होती हैं, तो बहुत बड़ी संयुग्मित प्रणालियां हो सकती हैं। संयुग्मन की उपस्थिति अणुओं को क्रोमोफोर के रूप में कार्य करने की अनुमति देती है। क्रोमोफोर प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं; इसलिए, यौगिक रंगीन होगा।
रेजोनेंस क्या है?
लुईस संरचनाएं लिखते समय, हम केवल संयोजकता इलेक्ट्रॉन दिखाते हैं। परमाणुओं को इलेक्ट्रॉनों को साझा या स्थानांतरित करके, हम प्रत्येक परमाणु को उत्कृष्ट गैस इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन देने का प्रयास करते हैं।हालाँकि, इस प्रयास में, हम इलेक्ट्रॉनों पर एक कृत्रिम स्थान लगा सकते हैं। नतीजतन, कई अणुओं और आयनों के लिए एक से अधिक समकक्ष लुईस संरचनाएं लिखी जा सकती हैं। इलेक्ट्रॉनों की स्थिति को बदलकर लिखी गई संरचनाओं को अनुनाद संरचना के रूप में जाना जाता है। ये ऐसी संरचनाएं हैं जो केवल सिद्धांत में मौजूद हैं। अनुनाद संरचनाएं संरचना के बारे में दो तथ्य बताती हैं।
• कोई भी अनुनादी संरचना वास्तविक अणु का सही प्रतिनिधित्व नहीं करेगी। और कोई भी वास्तविक अणु के रासायनिक और भौतिक गुणों से पूरी तरह मेल नहीं खाएगा।
• वास्तविक अणु या आयन सभी अनुनाद संरचनाओं के एक संकर द्वारा सबसे अच्छा प्रतिनिधित्व करेंगे।
प्रतिध्वनि संरचनाओं को तीर के साथ दिखाया गया है। कार्बोनेट आयन (CO32-) की अनुनाद संरचनाएं निम्नलिखित हैं।
एक्स-रे अध्ययनों से पता चला है कि वास्तविक अणु इन अनुनादों के बीच में है। अध्ययनों के अनुसार, कार्बोनेट आयन में सभी कार्बन-ऑक्सीजन बांड समान लंबाई में होते हैं। हालाँकि, उपरोक्त संरचनाओं के अनुसार, हम एक डबल बॉन्ड और दो सिंगल बॉन्ड देख सकते हैं। इसलिए, यदि ये अनुनाद संरचनाएं अलग-अलग होती हैं, तो आदर्श रूप से आयन में अलग-अलग बंधन लंबाई होनी चाहिए। समान बंधन लंबाई इंगित करती है कि इनमें से कोई भी संरचना वास्तव में प्रकृति में मौजूद नहीं है, बल्कि इसका एक संकर मौजूद है।
संयुग्मन और अनुनाद में क्या अंतर है?
• अनुनाद और संयुग्मन परस्पर संबंधित हैं। यदि किसी अणु में संयुग्मन होता है, तो हम pi बंधों को बारी-बारी से प्रतिध्वनि संरचनाएँ बना सकते हैं। चूंकि पीआई इलेक्ट्रॉनों को पूरे संयुग्मित प्रणाली में स्थानांतरित किया जाता है, इसलिए सभी अनुनाद संरचनाएं ऐसे अणु के लिए मान्य होती हैं।
• अनुनाद एक संयुग्मित प्रणाली को इलेक्ट्रॉनों को स्थानीयकृत करने की अनुमति देता है।
