অজৈব এবং জৈব পদার্থের অণুর স্থানিক গঠন তাদের রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করার ক্ষেত্রে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। আমরা যদি একটি পদার্থকে কাগজে অক্ষর এবং সংখ্যার একটি সেট হিসাবে বিবেচনা করি তবে সঠিক সিদ্ধান্তে আসা সবসময় সম্ভব নয়। অনেক ঘটনা বর্ণনা করতে, বিশেষ করে জৈব রসায়নের সাথে সম্পর্কিত, অণুর স্টেরিওমেট্রিক গঠন জানা প্রয়োজন।
স্টেরিওমেট্রি কি
স্টেরিওমেট্রি হল রসায়নের একটি শাখা যা তার গঠনের উপর ভিত্তি করে পদার্থের অণুর বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করে। অধিকন্তু, অণুর স্থানিক উপস্থাপনা এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যেহেতু এটি অনেক জৈব জৈব ঘটনার মূল চাবিকাঠি।
স্টেরিওমেট্রি হল মৌলিক নিয়মের একটি সেট যার মাধ্যমে প্রায় যেকোনো অণুকে আয়তনের আকারে উপস্থাপন করা যায়। নিয়মিত কাগজে লেখা স্থূল সূত্রের অসুবিধা হল অধ্যয়নের অধীনে থাকা পদার্থের বৈশিষ্ট্যের সম্পূর্ণ তালিকা প্রকাশ করতে না পারা।
একটি উদাহরণ হবে ফিউমারিক অ্যাসিড, যা ডিবাসিক শ্রেণীর অন্তর্গত। এটি জলে খারাপভাবে দ্রবণীয়,বিষাক্ত এবং প্রকৃতিতে পাওয়া যায়। যাইহোক, আপনি যদি COOH গোষ্ঠীগুলির স্থানিক বিন্যাস পরিবর্তন করেন তবে আপনি একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন পদার্থ পেতে পারেন - ম্যালিক অ্যাসিড। এটি পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয়, শুধুমাত্র কৃত্রিমভাবে পাওয়া যায় এবং এর বিষাক্ত বৈশিষ্ট্যের কারণে মানুষের পক্ষে বিপজ্জনক।
ভ্যান্ট হফের স্টেরিওকেমিক্যাল তত্ত্ব
19 শতকে, কোনো অণুর সমতল গঠন সম্পর্কে এম. বাটলারভের ধারণা পদার্থের অনেক বৈশিষ্ট্য, বিশেষ করে জৈব পদার্থের ব্যাখ্যা করতে পারেনি। এটি ছিল ভ্যান হফের "মহাকাশে রসায়ন" রচনাটি লেখার প্রেরণা, যেখানে তিনি এই ক্ষেত্রে তার গবেষণার সাথে এম. বাটলেরভের তত্ত্বের পরিপূরক ছিলেন। তিনি অণুর স্থানিক কাঠামোর ধারণাটি প্রবর্তন করেন এবং রাসায়নিক বিজ্ঞানের জন্য তার আবিষ্কারের গুরুত্বও ব্যাখ্যা করেন।
এইভাবে, তিন ধরনের ল্যাকটিক অ্যাসিডের অস্তিত্ব প্রমাণিত হয়েছিল: আমিষ-ল্যাকটিক, ডেক্সট্রোরোটেটরি এবং ফার্মেন্টেড ল্যাকটিক অ্যাসিড। এই পদার্থগুলির প্রতিটির জন্য কাগজের টুকরোতে, কাঠামোগত সূত্রটি একই হবে, কিন্তু অণুর স্থানিক গঠন এই ঘটনাটিকে ব্যাখ্যা করে৷
ভ্যানট হফের স্টেরিওকেমিক্যাল তত্ত্বের ফলাফলটি প্রমাণ করে যে কার্বন পরমাণু সমতল নয়, কারণ এর চারটি ভ্যালেন্স বন্ড একটি কাল্পনিক টেট্রাহেড্রনের শীর্ষবিন্দুর মুখোমুখি।
জৈব অণুর পিরামিডাল স্থানিক গঠন
ভ্যানট হফ এবং তার গবেষণার ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, জৈব পদার্থের কঙ্কালের প্রতিটি কার্বনকে টেট্রাহেড্রন হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে। এভাবেই আমরাআমরা C-C বন্ড গঠনের সম্ভাব্য 4টি ক্ষেত্রে বিবেচনা করতে পারি এবং এই ধরনের অণুর গঠন ব্যাখ্যা করতে পারি।
প্রথম ঘটনাটি হল যখন অণু একটি একক কার্বন পরমাণু যা হাইড্রোজেন প্রোটনের সাথে 4টি বন্ধন তৈরি করে। মিথেন অণুর স্থানিক গঠন প্রায় সম্পূর্ণরূপে একটি টেট্রাহেড্রনের রূপরেখার পুনরাবৃত্তি করে, তবে, হাইড্রোজেন পরমাণুর মিথস্ক্রিয়ার কারণে বন্ধন কোণটি সামান্য পরিবর্তিত হয়।
একটি রাসায়নিক সি-সি বন্ড গঠনকে দুটি পিরামিড হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে, যা একটি সাধারণ শীর্ষবিন্দু দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত। অণুর এই ধরনের নির্মাণ থেকে, এটি দেখা যায় যে এই টেট্রাহেড্রাগুলি তাদের অক্ষের চারপাশে ঘুরতে পারে এবং অবাধে অবস্থান পরিবর্তন করতে পারে। যদি আমরা একটি ইথেন অণুর উদাহরণ ব্যবহার করে এই সিস্টেমটি বিবেচনা করি, তবে কঙ্কালের কার্বনগুলি সত্যিই ঘোরাতে সক্ষম। যাইহোক, দুটি বৈশিষ্ট্যগত অবস্থানের মধ্যে, প্রাধান্য দেওয়া হয় এনার্জেটিকভাবে অনুকূল একটিকে, যখন নিউম্যান প্রজেকশনে হাইড্রোজেনগুলি ওভারল্যাপ হয় না।
ইথিলিন অণুর স্থানিক গঠন হল C-C বন্ড গঠনের তৃতীয় রূপের একটি উদাহরণ, যখন দুটি টেট্রাহেড্রার একটি অভিন্ন মুখ থাকে, যেমন দুটি সন্নিহিত শীর্ষবিন্দুতে ছেদ করুন। এটা স্পষ্ট হয়ে যায় যে অণুর এই ধরনের স্টেরিওমেট্রিক অবস্থানের কারণে, কার্বন পরমাণুর অক্ষের সাপেক্ষে চলাচল কঠিন, কারণ একটি লিঙ্ক ভাঙ্গা প্রয়োজন. অন্যদিকে, পদার্থের cis- এবং ট্রান্স-আইসোমার গঠন সম্ভব হয়, যেহেতু প্রতিটি কার্বন থেকে দুটি মুক্ত র্যাডিকেল হয় মিরর করা বা ক্রসক্রস করা যেতে পারে।
Cis- এবং অণুর স্থানান্তর ফিউমারিক এবং ম্যালিকের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করেঅ্যাসিড এই অণুগুলির মধ্যে কার্বন পরমাণুর মধ্যে দুটি বন্ধন তৈরি হয় এবং তাদের প্রতিটিতে একটি হাইড্রোজেন পরমাণু এবং একটি COOH গ্রুপ রয়েছে৷
শেষ কেস, যা অণুর স্থানিক গঠনকে চিহ্নিত করে, দুটি পিরামিড দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে যার একটি সাধারণ মুখ রয়েছে এবং তিনটি শীর্ষবিন্দু দ্বারা পরস্পর সংযুক্ত। একটি উদাহরণ হল অ্যাসিটিলিন অণু৷
প্রথমত, এই ধরনের অণুতে cis বা ট্রান্স আইসোমার নেই। দ্বিতীয়ত, কার্বন পরমাণু তাদের অক্ষের চারপাশে ঘুরতে সক্ষম নয়। এবং তৃতীয়ত, সমস্ত পরমাণু এবং তাদের র্যাডিকাল একই অক্ষে অবস্থিত এবং বন্ধন কোণ হল 180 ডিগ্রি।
অবশ্যই, বর্ণিত কেসগুলি এমন পদার্থের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে যার কঙ্কালে দুটির বেশি হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে। এই ধরনের অণুগুলির স্টেরিওমেট্রিক নির্মাণের নীতি বজায় রাখা হয়েছে৷
অজৈব পদার্থের অণুর স্থানিক গঠন
অজৈব যৌগগুলিতে সমযোজী বন্ধন গঠন জৈব পদার্থের মতো প্রক্রিয়ায় অনুরূপ। একটি বন্ধন গঠনের জন্য, দুটি পরমাণুতে ভাগ না করা ইলেকট্রন জোড়া থাকা প্রয়োজন, যা একটি সাধারণ ইলেকট্রন মেঘ তৈরি করে।
একটি সমযোজী বন্ধন গঠনের সময় অরবিটালের ওভারল্যাপিং পারমাণবিক নিউক্লিয়াসের একটি লাইন বরাবর ঘটে। যদি একটি পরমাণু দুটি বা ততোধিক বন্ধন গঠন করে, তবে তাদের মধ্যে দূরত্বটি বন্ধন কোণের মান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
যদি আমরা একটি জলের অণু বিবেচনা করি, যা একটি অক্সিজেন পরমাণু এবং দুটি হাইড্রোজেন পরমাণু দ্বারা গঠিত, বন্ধন কোণটি আদর্শভাবে 90 ডিগ্রি হওয়া উচিত। যাহোকপরীক্ষামূলক গবেষণায় দেখা গেছে যে এই মান 104.5 ডিগ্রী। হাইড্রোজেন পরমাণুর মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তির উপস্থিতির কারণে অণুর স্থানিক গঠন তাত্ত্বিকভাবে পূর্বাভাসিত একটি থেকে পৃথক। তারা একে অপরকে বিকর্ষণ করে, যার ফলে তাদের মধ্যে বন্ধনের কোণ বৃদ্ধি পায়।
Sp-সংকরকরণ
সংকরকরণ হল একটি অণুর অভিন্ন হাইব্রিড অরবিটাল গঠনের তত্ত্ব। কেন্দ্রীয় পরমাণুর বিভিন্ন শক্তি স্তরে ভাগ না করা ইলেকট্রন জোড়ার উপস্থিতির কারণে এই ঘটনাটি ঘটে।
উদাহরণস্বরূপ, BeCl2 অণুতে সমযোজী বন্ধন গঠনের বিষয়টি বিবেচনা করুন। বেরিলিয়ামের s এবং p স্তরে ভাগ না করা ইলেকট্রন জোড়া রয়েছে, যা তত্ত্বগতভাবে একটি অসম কোণার অণু গঠনের কারণ হওয়া উচিত। যাইহোক, বাস্তবে এগুলি রৈখিক এবং বন্ধনের কোণ হল 180 ডিগ্রি৷
Sp-সংকরকরণ দুটি সমযোজী বন্ধন গঠনে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, হাইব্রিড অরবিটাল গঠনের অন্যান্য ধরনের আছে।
Sp2 হাইব্রিডাইজেশন
এই ধরনের হাইব্রিডাইজেশন তিনটি সমযোজী বন্ধন সহ অণুর স্থানিক গঠনের জন্য দায়ী। একটি উদাহরণ হল BCl3 অণু। কেন্দ্রীয় বেরিয়াম পরমাণুর তিনটি ভাগ না করা ইলেকট্রন জোড়া রয়েছে: দুটি পি-লেভেলে এবং একটি এস-লেভেলে।
তিনটি সমযোজী বন্ধন একটি অণু গঠন করে যা একই সমতলে অবস্থিত এবং এর বন্ধন কোণ 120 ডিগ্রি।
Sp3 হাইব্রিডাইজেশন
হাইব্রিড অরবিটাল গঠনের আরেকটি বিকল্প, যখন কেন্দ্রীয় পরমাণুতে 4টি শেয়ার না করা ইলেকট্রন জোড়া থাকে: 3টি পি-লেভেলে এবং 1টি s-লেভেলে। এই জাতীয় পদার্থের একটি উদাহরণ হল মিথেন। মিথেন অণুর স্থানিক গঠন একটি টেট্রায়ার্ড, ভ্যালেন্স কোণ যার মধ্যে 109.5 ডিগ্রি। কোণের পরিবর্তন একে অপরের সাথে হাইড্রোজেন পরমাণুর মিথস্ক্রিয়া দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
