मीथेन में कार्बन परमाणु का संकरण क्या है?

अवधारणा:

संकरण:

• परमाणु कक्षा s, p, d, f जिसमें केंद्रीय परमाणु के संगत ऊर्जाएँ मिलीं होती हैं।
• यह नए संकरित कक्षकों के गठन की ओर जाता है जो अब घटक परमाणु कक्षकों की तुलना में अलग ऊर्जा, आकार और अभिविन्यास रखते हैं।
• संकर कक्षकों की संख्या परमाणु कक्षाओं के मिश्रण के बराबर होती है।
• संकर कक्षकों के गठन के बाद, वे उपयुक्त पक्ष परमाणुओं के परमाणु कक्षकों के साथ ओवरलैप करते हैं और सहसंयोजक रासायनिक आबंधों के निर्माण की ओर अग्रसर होते हैं।

एक अणु की ज्यामिति-

• एक अणु की ज्यामिति अंतराल में इसके केंद्र के बारे में आबंध की व्यवस्था पर निर्भर करती है।
• आगे की व्यवस्था इस बात पर निर्भर करती है कि केंद्र परमाणु किस प्रकार के संकरण से गुजर रहा है।
• संकर कक्षकों का अभिविन्यास अलग-अलग स्थितियों में अलग है।
• चूंकि इन  कक्षाओं के ओवरलैप के माध्यम से बंध बनते हैं, बंध की अभिविन्यास प्रकृति होती है।
• इसलिए, संकरण अणु के ज्यामिति से सीधे जुड़ा हुआ है।

कुछ प्रकार के संकरण, उनके मिश्रण के तरीके और अणुओं की ज्यामिति हैं-

स्पष्टीकरण:

कार्बन का sp संकरण​:

• दो C परमाणुओं के बीच के बंधन में दो पाई और एक सिग्मा शामिल हैं।
• एक  P बंध शुद्ध P-P अधिव्यापन द्वारा बनता है।
• प्रत्येक कार्बन और हाइड्रोजन के बीच एक सिग्मा आबंध मौजूद होता है।
• कुल दो सिग्मा आबंध का मतलब sp संकरण और रैखिक ज्यामिति है।

sp² कार्बन का संकरण:

• दो C परमाणुओं के बीच के बंध में एक पाई और एक सिग्मा शामिल हैं।
• एक P बंध शुद्ध P-P ओवरलैप द्वारा बनता है।
• इस प्रकार का संकरण ऐल्केन में देखा जाता है।
• ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय है।

sp3 कार्बन का संकरण:

• कार्बन परमाणुओं द्वारा केवल सिग्मा आबंध बनाए जाते हैं।
• ज्यामिति चतुष्फलकीय है।

CH4

• जबकि CH4 में, केंद्रीय परमाणु संकरण से गुजरता है जिसमें एक 2s और तीन 2p परमाणु कक्षक शामिल हैं।
• उत्तेजित अवस्था में, प्रत्येक कक्षक एकल रूप से अधिकृत कर लिया जाता है।
• ये चार परमाणु कक्षक मिश्रित करते हैं और चार sp³ कक्षक संकरण बनाते हैं, जिन्हें नीचे दिखाया गया है:

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• इनमें से प्रत्येक 4 sp3 कक्षक संकरण हाइड्रोजन के 1s परमाणु कक्षक के साथ अधिव्यपन होते हैं।
• परमाणुओं की व्यवस्था चतुष्फलकीय ज्यामिति देती है।

अतः, मीथेन में कार्बन परमाणु का संकरण sp³ है