স্ট্রাকচারাল এবং আণবিক সূত্র: অ্যাসিটিলিন

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

এসিটিলিনের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি এর বৈশিষ্ট্য, উৎপাদন এবং ব্যবহারকে প্রভাবিত করে। একটি পদার্থের গঠনের প্রতীক - С₂Н₂ - এটির সবচেয়ে সহজ এবং স্থূল সূত্র। অ্যাসিটিলিন দুটি কার্বন পরমাণু দ্বারা গঠিত হয়, যার মধ্যে একটি ট্রিপল বন্ধন ঘটে। এর উপস্থিতি ইথিন অণুর বিভিন্ন ধরণের সূত্র এবং মডেল দ্বারা প্রতিফলিত হয়, যা একটি পদার্থের বৈশিষ্ট্যের উপর গঠনের প্রভাবের সমস্যা বোঝা সম্ভব করে।

অ্যালকাইন্স। সাধারণ সূত্র। অ্যাসিটিলিন

অ্যালকাইন হাইড্রোকার্বন বা অ্যাসিটাইলেনিক হাইড্রোকার্বন হল অ্যাসাইক্লিক, অসম্পৃক্ত। কার্বন পরমাণুর চেইন বন্ধ হয় না; এতে একক এবং একাধিক বন্ধন থাকে। অ্যালকাইনের সংমিশ্রণ সি H_{2n– 2} সংক্ষিপ্ত সূত্রে প্রতিফলিত হয়। এই শ্রেণীর পদার্থের অণুতে এক বা একাধিক ট্রিপল বন্ধন থাকে। অ্যাসিটিলিন যৌগগুলি অসম্পৃক্ত। এর মানে হল যে হাইড্রোজেনের খরচে কার্বনের মাত্র একটি ভ্যালেন্স উপলব্ধি করা হয়। বাকি তিনটি বন্ধন অন্যান্য কার্বন পরমাণুর সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময় ব্যবহৃত হয়।

অ্যালকাইনের প্রথম - এবং সবচেয়ে বিখ্যাত প্রতিনিধি - অ্যাসিটিলিন বা ইথাইন। পদার্থের তুচ্ছ নামটি ল্যাটিন শব্দ "এসিটাম" থেকে এসেছে - "ভিনেগার" এবংগ্রীক - "হাইল" - "গাছ"। 1836 সালে রাসায়নিক পরীক্ষায় হোমোলগাস সিরিজের পূর্বপুরুষ আবিষ্কৃত হয়, পরে ই. ডেভি এবং এম. বার্থেলট (1862) দ্বারা কয়লা এবং হাইড্রোজেন থেকে পদার্থটি সংশ্লেষিত হয়েছিল। স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, অ্যাসিটিলিন একটি বায়বীয় অবস্থায় থাকে। এটি একটি বর্ণহীন গ্যাস, গন্ধহীন, পানিতে সামান্য দ্রবণীয়। ইথাইন ইথানল এবং অ্যাসিটোনে আরও সহজে দ্রবীভূত হয়।

এসিটিলিনের আণবিক সূত্র

ইটিন হল তার সমজাতীয় সিরিজের সবচেয়ে সহজ সদস্য, এর গঠন এবং গঠন সূত্রগুলি প্রতিফলিত করে:

1. С₂N₂ - ইথাইন কম্পোজিশন আণবিক রেকর্ড, যা একটি ধারণা দেয় যে পদার্থটি দুটি কার্বন পরমাণু দ্বারা গঠিত এবং হাইড্রোজেন পরমাণুর সংখ্যা একই। এই সূত্রটি ব্যবহার করে, আপনি যৌগের আণবিক এবং মোলার ভর গণনা করতে পারেন। মিস্টার (С₂N₂)=26 ক. e.m., M (С₂N₂)=26.04 গ্রাম/মোল।
2. Н:С:::С:Н - অ্যাসিটিলিনের ইলেকট্রন বিন্দু সূত্র। "লুইস স্ট্রাকচার" নামে পরিচিত এই ধরনের চিত্রগুলি অণুর বৈদ্যুতিন কাঠামোকে প্রতিফলিত করে। লেখার সময়, নিয়মগুলি অনুসরণ করা প্রয়োজন: হাইড্রোজেন পরমাণু, একটি রাসায়নিক বন্ধন তৈরি করার সময়, হিলিয়াম ভ্যালেন্স শেল, অন্যান্য উপাদানগুলির কনফিগারেশন থাকে - বাহ্যিক ইলেকট্রনের অক্টেট। প্রতিটি কোলন মানে দুটি পরমাণুর জন্য একটি সাধারণ বা বাইরের শক্তি স্তরের ইলেকট্রনগুলির একা জোড়া।
3. H-C≡C-H - অ্যাসিটিলিনের কাঠামোগত সূত্র, পরমাণুর মধ্যে বন্ধনের ক্রম এবং বহুগুণ প্রতিফলিত করে। এক ড্যাশ এক জোড়া ইলেকট্রন প্রতিস্থাপন করে।

এসিটিলিন অণুর মডেল

ইলেকট্রনের বন্টন দেখানো সূত্রগুলি পারমাণবিক অরবিটাল মডেল, অণুর স্থানিক সূত্র (স্টেরিওকেমিক্যাল) তৈরির ভিত্তি হিসাবে কাজ করে। 18 শতকের শেষের দিকে, বল-এবং-স্টিকের মডেলগুলি ব্যাপক হয়ে ওঠে - উদাহরণস্বরূপ, বিভিন্ন রঙ এবং আকারের বল, কার্বন এবং হাইড্রোজেন নির্দেশ করে, যা অ্যাসিটিলিন গঠন করে। অণুর কাঠামোগত সূত্রটি রডের আকারে উপস্থাপিত হয়, যা প্রতিটি পরমাণুর রাসায়নিক বন্ধন এবং তাদের সংখ্যার প্রতীক।

এসিটিলিনের বল-এবং-স্টিক মডেলটি 180° এর সমান বন্ধন কোণ পুনরুত্পাদন করে, কিন্তু অণুতে আন্তঃনিউক্লিয়ার দূরত্ব প্রায় প্রতিফলিত হয়। বলের মধ্যে শূন্যতা ইলেকট্রন ঘনত্ব দিয়ে পরমাণুর স্থান পূরণ করার ধারণা তৈরি করে না। ড্রাইডিংয়ের মডেলগুলিতে অসুবিধাটি দূর করা হয়েছে, যা পরমাণুর নিউক্লিয়াসকে বল হিসাবে নয়, একে অপরের সাথে রডগুলির সংযুক্তির বিন্দু হিসাবে মনোনীত করে। আধুনিক ভলিউমেট্রিক মডেলগুলি পারমাণবিক এবং আণবিক অরবিটালের একটি পরিষ্কার ছবি দেয়৷

এসিটিলিন হাইব্রিড পারমাণবিক অরবিটাল

একটি উত্তেজিত অবস্থায় কার্বনে তিনটি পি-অরবিটাল এবং একটি s যুক্ত ইলেকট্রন থাকে না। মিথেন গঠনে (CH₄₎ তারা হাইড্রোজেন পরমাণুর সাথে সমতুল্য বন্ধন তৈরিতে অংশ নেয়। বিখ্যাত আমেরিকান গবেষক এল. পলিং হাইব্রিড স্টেট অফ অ্যাটমিক অরবিটাল (AO) এর মতবাদ তৈরি করেছিলেন। রাসায়নিক বিক্রিয়ায় কার্বনের আচরণের ব্যাখ্যা হল ফর্ম এবং শক্তিতে AO-এর প্রান্তিককরণ, নতুন মেঘের গঠন। হাইব্রিডঅরবিটালগুলি শক্তিশালী বন্ধন দেয়, সূত্রটি আরও স্থিতিশীল হয়৷

অ্যাসিটিলিন অণুর কার্বন পরমাণু, মিথেনের বিপরীতে, এসপি-হাইব্রিডাইজেশনের মধ্য দিয়ে যায়। s- এবং p ইলেকট্রনগুলি আকৃতি এবং শক্তিতে মিশ্রিত হয়। দুটি sp-অরবিটাল দেখা যাচ্ছে, নিউক্লিয়াসের বিপরীত দিকে 180° কোণে শুয়ে আছে।

ট্রিপল বন্ড

অ্যাসিটিলিনের মধ্যে, কার্বনের হাইব্রিড ইলেকট্রন মেঘ একই প্রতিবেশী পরমাণুর সাথে এবং C-H জোড়ায় হাইড্রোজেনের সাথে σ-বন্ধন তৈরিতে অংশগ্রহণ করে। দুটি নন-হাইব্রিড পি-অরবিটাল একে অপরের সাথে ঋজু থাকে। ইথাইন অণুতে, তারা দুটি π বন্ধন গঠনে জড়িত। σ এর সাথে একত্রে, একটি ট্রিপল বন্ধন তৈরি হয়, যা কাঠামোগত সূত্র দ্বারা প্রতিফলিত হয়। অ্যাসিটিলিন পরমাণুর মধ্যে দূরত্ব দ্বারা ইথেন এবং ইথিলিন থেকে পৃথক। একটি ট্রিপল বন্ড একটি ডবল বন্ডের চেয়ে ছোট, তবে একটি বৃহত্তর শক্তির রিজার্ভ রয়েছে এবং এটি শক্তিশালী। σ- এবং π-বন্ধনের সর্বাধিক ঘনত্ব লম্ব অঞ্চলে অবস্থিত, যা একটি নলাকার ইলেকট্রন মেঘের গঠনের দিকে পরিচালিত করে।

এসিটিলিনের রাসায়নিক বন্ধনের বৈশিষ্ট্য

ইথাইন অণুর একটি রৈখিক আকৃতি রয়েছে, যা সফলভাবে অ্যাসিটিলিনের রাসায়নিক সূত্র প্রতিফলিত করে - H-C≡C-H। কার্বন এবং হাইড্রোজেন পরমাণু একটি সরল রেখা বরাবর অবস্থিত, তাদের মধ্যে 3 σ- এবং 2 π-বন্ধন উপস্থিত হয়। বিনামূল্যে চলাচল, C-C অক্ষ বরাবর ঘূর্ণন অসম্ভব, এটি একাধিক বন্ধনের উপস্থিতি দ্বারা প্রতিরোধ করা হয়। অন্যান্য ট্রিপল বন্ড বৈশিষ্ট্য:

দুটি কার্বন পরমাণুকে আবদ্ধ করে এমন জোড়া ইলেকট্রনের সংখ্যা - 3;

দৈর্ঘ্য - 0.120 এনএম;

ব্রেক এনার্জি - 836kJ/mol.

তুলনার জন্য: ইথেন এবং ইথিলিন অণুতে, একক এবং দ্বিগুণ রাসায়নিক বন্ধনের দৈর্ঘ্য যথাক্রমে 1.54 এবং 1.34 nm, C-C বিরতি শক্তি হল 348 kJ/mol, C=C - 614 kJ/mol৷

অ্যাসিটিলিন হোমোলগস

এসিটিলিন হল অ্যালকাইনের সবচেয়ে সরল প্রতিনিধি, যার অণুতে একটি ট্রিপল বন্ডও রয়েছে। প্রোপাইন CH₃C≡CH একটি অ্যাসিটিলিন হোমোলগ। অ্যালকাইনের তৃতীয় প্রতিনিধির সূত্র - বুটাইন -1 - হল CH₃CH₂C≡CH। অ্যাসিটিলিন ইথিনের তুচ্ছ নাম। অ্যালকাইনের পদ্ধতিগত নামকরণ IUPAC নিয়ম অনুসরণ করে:

• রৈখিক অণুতে, প্রধান শৃঙ্খলের নাম নির্দেশিত হয়, যা গ্রীক সংখ্যা থেকে উদ্ভূত, যার সাথে প্রত্যয় -ইন এবং ট্রিপল বন্ডে পরমাণুর সংখ্যা যোগ করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, ইথাইন, প্রোপাইন, বুটাইন-১;
• পরমাণুর মূল শৃঙ্খলের সংখ্যাকরণ শুরু হয় ট্রিপল বন্ডের সবচেয়ে কাছের অণুর শেষ থেকে;
• শাখাযুক্ত হাইড্রোকার্বনের জন্য, প্রথমে পার্শ্ব শাখার নাম আসে, তারপর প্রত্যয় সহ পরমাণুর প্রধান শৃঙ্খলের নাম আসে।
• নামের চূড়ান্ত অংশটি একটি সংখ্যা যা ট্রিপল বন্ড অণুর অবস্থান নির্দেশ করে, উদাহরণস্বরূপ, বুটাইন-2।

অ্যালকাইনের আইসোমেরিজম। কাঠামোর উপর বৈশিষ্ট্যের নির্ভরতা

ইথাইন এবং প্রোপাইনের ট্রিপল বন্ড পজিশন আইসোমার নেই, তারা বিউটাইন দিয়ে শুরু হয়। কার্বন কঙ্কালের আইসোমারগুলি পেন্টাইনে পাওয়া যায় এবং এটি অনুসরণ করা হোমোলগগুলি। ত্রিবিধ বন্ধনের সাপেক্ষে, কোন স্থানিক নেইঅ্যাসিটাইলেনিক হাইড্রোকার্বনের আইসোমেরিজম।

ইথানের প্রথম ৪টি সমগোত্রীয় গ্যাস হল পানিতে খুব কম দ্রবণীয়। অ্যাসিটিলিন হাইড্রোকার্বন C₅ – C₁₅ - তরল। কঠিন পদার্থগুলি হল ইথাইন হোমোলগ, হাইড্রোকার্বন C₁₇ দিয়ে শুরু হয়। অ্যালকাইনের রাসায়নিক প্রকৃতি ট্রিপল বন্ড দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হয়। এই ধরনের হাইড্রোকার্বন ইথিলিনের চেয়ে বেশি সক্রিয়, তারা বিভিন্ন কণা সংযুক্ত করে। এই সম্পত্তিটি শিল্প এবং প্রযুক্তিতে ইথিনের ব্যাপক ব্যবহারের জন্য ভিত্তি। অ্যাসিটিলিন পোড়ানোর সময়, প্রচুর পরিমাণে তাপ নির্গত হয়, যা গ্যাস কাটা এবং ধাতু ঢালাইয়ে ব্যবহৃত হয়।