रासायनिक सूत्र

आणविक सूत्र। मूलानुपाती सूत्र। बॉल स्टिक मॉडल। अंतरिक्ष भरने मॉडल। रासायनिक सूत्रों का नामकरण। आयनिक यौगिकों का नामकरण। संक्रमण धातुओं का नामकरण।

रसायन विज्ञान में, हम आमतौर पर अधिक विशिष्ट और व्यापक होने के लिए रासायनिक सूत्रों का उपयोग करते हैं। रासायनिक सूत्रों का उपयोग रासायनिक प्रतीकों का उपयोग करके अणुओं और आयनिक यौगिकों की संरचना को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। किसी अणु के परमाणुओं का निश्चित अनुपात भी रासायनिक सूत्र में दर्शाया जाता है। यहां हम मुख्यतः दो प्रकार के सूत्रों पर विचार कर रहे हैं। वे आणविक और अनुभवजन्य सूत्र हैं।

स्पष्टता और संक्षिप्तता के लिए, आइए हम आणविक सूत्र को परिभाषित करें। आणविक सूत्र किसी पदार्थ की सबसे छोटी इकाई के रूप में प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की सटीक संख्या दर्शाता है। इस प्रकार, CO₂कार्बन डाइऑक्साइड का आणविक सूत्र है। O₂ऑक्सीजन का आणविक सूत्र है, और H₂Oपानी है। उपस्क्रिप्ट का क्या अर्थ है?।

उपस्क्रिप्ट किसी तत्व में उपस्थित परमाणुओं की संख्या को इंगित करता है। इसके लिए कोई सबस्क्रिप्ट नहीं है Cमें CO₂। इसका अर्थ यह है कि कार्बन डाइऑक्साइड के एक अणु में कार्बन का केवल एक परमाणु होता है, इसलिए सूत्र से संख्या “एक” को हटा दिया जाता है। ठीक है! रासायनिक सूत्रों का उपयोग उन अनुपातों को व्यक्त करने के लिए किया जाता है जिनमें परमाणु संयुक्त होते हैं। संरचना के बारे में क्या ख्याल है?। क्या हम परमाणु की संरचना को चित्रित कर सकते हैं?।

परमाणुओं को चित्रित करने का एक और तरीका है। आणविक संरचना को दर्शाने का एक प्रभावी तरीका आणविक मॉडल का उपयोग करना है। दृश्यावलोकन के लिए दो मानक प्रकार के आणविक मॉडल का उपयोग किया जाता है। एक मॉडल है गेंद और छड़ी वाला। दूसरा मॉडल है स्पेस-फिलिंग मॉडल।

चित्र को देखिये। गेंद-और-छड़ी मॉडल में, परमाणु स्टायरोफोम गेंदें या छेद वाली प्लास्टिक गेंदें होती हैं। छड़ रासायनिक बंधों का प्रतिनिधित्व करती है। स्पेस-फिलिंग मॉडल में, परमाणुओं को एक साथ रखी गई छोटी गेंदों द्वारा दर्शाया जाता है, ताकि बंधन दिखाई न दें। संरचनात्मक सूत्र यह दर्शाता है कि अणु में परमाणु एक दूसरे से किस प्रकार बंधे होते हैं। क्या अणुओं की संरचना को व्यक्त करने का कोई अन्य तरीका है?।

आइये हम अनुभवजन्य सूत्रों की ओर बढ़ें जो सबसे सरल रासायनिक सूत्र हैं। इन्हें आणविक सूत्रों में उप-अंकों को उनके परमाणुओं के सबसे छोटे पूर्ण-संख्या अनुपात तक घटाकर लिखा जाता है। अतः, अणुसूत्र ही अणुओं के वास्तविक सूत्र होते हैंआण्विक सूत्र अनुभवजन्य सूत्र का आधार है। आणविक सूत्र में उपस्क्रिप्ट को कैसे कम करें?।

उदाहरण के तौर पर, यौगिक हाइड्रैजीन पर विचार करें, जिसे इस प्रकार लिखा जाता है N₂H₄। क्या आप जानते हैं कि हाइड्राजीन का उपयोग रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है?। अनुभवजन्य सूत्र लिखते समय, आण्विक सूत्र में उप-अंक को सबसे छोटी संभव पूर्ण संख्याओं में परिवर्तित किया जाना चाहिए। हाइड्रैज़ीन में दो नाइट्रोजन परमाणु और चार हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। उपस्क्रिप्ट को दो से विभाजित करने पर, हमें हाइड्रैज़ीन का अनुभवजन्य सूत्र प्राप्त होगा जो NH₂ है।

आइये आयोनिक यौगिक के रासायनिक सूत्र पर नजर डालें। ऋणायन यौगिक का रासायनिक सूत्र लगभग अनुभवजन्य सूत्र के समान ही होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आयनिक यौगिक में आण्विक इकाइयाँ नहीं होती हैं। उनके पास आणविक इकाइयाँ क्यों नहीं हैं?। आयनिक यौगिकों को विद्युत रूप से उदासीन बनाने के लिए, प्रत्येक सूत्र इकाई में धनायन और ऋणायन पर आवेशों का योग शून्य होना चाहिए।

यदि धनायन और ऋणायन पर आवेश संख्यात्मक रूप से भिन्न हों तो हम क्या करें?। ऐसे उदाहरणों में हम सूत्र को विद्युत रूप से उदासीन बनाने के लिए निम्नलिखित नियम लागू करते हैं। धनायन का उपवर्ण संख्यात्मक रूप से ऋणायन पर आवेश के बराबर होता है, और ऋणायन का उपवर्ण संख्यात्मक रूप से धनायन पर आवेश के बराबर होता है।

आयनिक यौगिकों के रासायनिक सूत्र के कुछ उदाहरण यहां दिए गए हैं। सोडियम क्लोराइड। सोडियम धनायन Na+और ब्रोमीन आयन Cl⁻मिलकर सोडियम क्लोराइड बनाते हैं। उनके विद्युत आवेशों का योग (+1) + (-1) = 0 है। इसलिए उन्हें किसी सबस्क्रिप्ट की आवश्यकता नहीं है। सूत्र है NaCl।

आइये, अगले उदाहरण के रूप में मैग्नीशियम ब्रोमाइड को लें। Mg²⁺और यह Br⁻संयुक्त होकर मैग्नीशियम ब्रोमाइड बनाते हैं। उनके आवेशों का योग (+2) + (-1) = +1 है। आवेशों का योग शून्य करने के लिए हम ऋणायन के +1 आवेश को 2 से गुणा करते हैं तथा ब्रोमीन के प्रतीक में उप-अंक "2" जोड़ते हैं। इसलिए, मैग्नीशियम ब्रोमाइड का सूत्र है MgBr₂।

अब, आइए एल्युमिनियम ऑक्साइड पर नजर डालें। धनायन है Al³⁺और ऑक्सीजन आयन है O²⁻। आवेशों का योग 2×(+3) + 3×(-2) = 0 है। इस प्रकार, एल्युमिनियम ऑक्साइड का सूत्र है Al₂O₃।

रासायनिक सूत्र तय करने के बाद हम उन्हें नाम कैसे देंगे?। रसायनज्ञों ने रासायनिक सूत्रों को उनकी संरचना के आधार पर नाम देने की एक प्रणाली विकसित की है। इन्हें तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है। आयनिक यौगिक, आणविक यौगिक, तथा अम्ल और क्षार। इन वर्गीकरणों का उपयोग करते हुए, हम रासायनिक नाम निकालने के लिए कुछ नियम लागू करते हैं।

पिछली स्लाइडों में हमने देखा कि आयनिक यौगिक धनायन और ऋणायन जैसे आयनों से बने होते हैं। लगभग सभी धनायन धातु परमाणु होते हैं जबकि ऋणायन अधातु परमाणु होते हैं। धातु धनायनों का नाम तत्वों से लिया गया हैउदाहरण के लिए, Na⁺सोडियम आयन कहा जाता है, Ca²⁺कैल्शियम आयन कहा जाता है, Al³⁺एल्युमिनियम आयन। ऋणायन के बारे में क्या ख्याल है?।

ऋणायन का नामकरण तत्व के नाम का पहला भाग लेकर और जोड़कर किया जाता है ide। यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं। O²⁻ऑक्साइड नाम दिया गया है। Cl⁻क्लोराइड नाम दिया गया है। N³⁻इसका नाम नाइट्राइड रखा गया है। H⁻हाइड्राइड नाम दिया गया है।

-ide अंत का उपयोग विभिन्न तत्वों वाले कुछ ऋणायन समूहों के लिए भी किया जाता है। इसका एक उदाहरण हाइड्रॉक्साइड है जिसे इस प्रकार दर्शाया गया है OH⁻। एक अन्य उदाहरण साइनाइड है जिसे इस प्रकार दर्शाया गया है CN⁻। इस प्रकार, यौगिक LiOHऔर KCNइनका नाम लिथियम हाइड्रॉक्साइड और पोटेशियम साइनाइड है।

संक्रमण धातुओं के बारे में क्या ख्याल है?। संक्रमण धातुएं अधिकतर तत्वों की आवर्त सारणी के मध्य में पाई जाती हैं। वे धनायनों के एक से अधिक रूप बना सकते हैं। उदाहरण के लिए लौह तत्व को लीजिए। लोहा तत्व का प्रतिनिधित्व किसके द्वारा किया जाता है? Feदो धनायन बना सकते हैं। वे हैं Fe²⁺और Fe³⁺आयनों।

एक ही तत्व के विभिन्न धनायनों के लिए स्वीकृत नामकरण प्रक्रिया रोमन अंकों का उपयोग करना है। रोमन अंक Iएक धनात्मक आवेश के लिए उपयोग किया जाता है, IIदो धनात्मक आवेशों के लिए, इत्यादि। इसे स्टॉक सिस्टम कहा जाता है।

इस के साथ, Fe²⁺आयन का नाम आयरन (II) रखा गया है। Fe³⁺आयन का नाम आयरन (III) है। FeCl₂, होने Fe²⁺आयन को आयरन (II) क्लोराइड कहा जाता है। FeCl₃। होने Fe³⁺आयन को आयरन (III) क्लोराइड कहा जाता है।

आइये अब हम आणविक यौगिकों की ओर बढ़ें। आणविक यौगिकों में आणविक इकाइयाँ होती हैंवे आमतौर पर अधातु तत्वों से बने होते हैं। आण्विक यौगिकों का नामकरण आयनिक यौगिकों के नामकरण के लगभग समान ही है। हम सूत्र में पहले तत्व का नाम सबसे पहले रखते हैं। फिर अगले तत्व का नाम जोड़कर रखा जाता है -ideतत्व नाम के अंत में। तो फिर दोनों में क्या अंतर है?।

इन मामलों में, ग्रीक उपसर्गों का उपयोग करके यौगिकों के नामकरण में भ्रम से बचा जाता है। इनका उपयोग प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की संख्या को दर्शाने के लिए किया जाता है। इन उदाहरणों पर विचार करें। NH2। NO4।

ये दिशानिर्देश आपको उपसर्गों के साथ यौगिकों का नामकरण करने में मदद करेंगे। प्रथम तत्व के लिए उपसर्ग मोनो को छोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, NH2इसका नाम नाइट्रोजन डाइहाइड्राइड है, न कि मोनोनाइट्रोजन डाइहाइड्राइड। इस प्रकार, प्रथम तत्व के लिए उपसर्ग की अनुपस्थिति का अर्थ आमतौर पर यह होता है कि अणु में उस तत्व का केवल एक परमाणु ही पाया जाता है।

ऑक्साइड के लिए, अंत aउपसर्ग में कभी-कभी छोड़ दिया जाता है। उदाहरण के लिए, N2O4इसे डाइनाइट्रोजन टेट्राऑक्साइड कहा जा सकता है dinitrogen tetra oxide।

यह चित्र आयनिक और आण्विक यौगिकों के नामकरण के चरणों का सारांश प्रस्तुत करता है। यह दर्शाता है कि नामकरण को पहले आयनिक और आणविक यौगिकों के रूप में कैसे अलग किया जा सकता है। आयनिक यौगिकों में धनायनों और ऋणायनों के नामकरण अलग-अलग होते हैं। इस पाठ को दोबारा पढ़ें ताकि आप इस नामकरण को बेहतर ढंग से समझ सकें। अगले पाठ में मिलते हैं।