CH2CL2 লুইস স্ট্রাকচার: কেন, কিভাবে, কখন এবং বিস্তারিত তথ্য

আমরা আণবিক জ্যামিতি, সংকরকরণ, বন্ধন কোণ, অক্টেট নিয়ম, ডাইপোল মোমেন্ট এবং অন্যান্য সম্পর্কিত তথ্যগুলি বিস্তারিতভাবে এবং কিছু প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন নিয়ে আলোচনা করি।

ডাইক্লোরোমেথেন, যাকে প্রধানত মিথিলিন ক্লোরাইড বলা হয়, এটি একটি পোলার জৈব দ্রাবক যা বেশিরভাগ রাসায়নিক গবেষণা এবং উত্পাদন উদ্দেশ্যেও ব্যবহৃত হয়। এটি একটি অত্যন্ত উদ্বায়ী তরল। DCM এর মোলার ভর হল 84.93gm/mol। CH এর গলনাঙ্ক এবং স্ফুটনাঙ্ক₂Cl₂ যথাক্রমে -96.7 এবং 39.6 ডিগ্রি সেলসিয়াস।

এই নিবন্ধে CH2Cl2 এর লুইস কাঠামো এবং অন্যান্য বিস্তারিত তথ্য সংক্ষেপে আলোচনা করা হয়েছে।

CH2Cl2 লুইস গঠন আণবিক জ্যামিতি

VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) Theory ব্যবহার করে যেকোনো অণুর আণবিক জ্যামিতি নির্ধারণ করা যায়। ভ্যালেন্স শেল ইলেকট্রনের মধ্যে বিকর্ষণ সর্বনিম্ন হবে।

VSEPR তত্ত্ব বিশ্লেষণ করে এটি উপসংহারে পৌঁছানো যেতে পারে যে CH₂Cl₂ আণবিক জ্যামিতির মতো একটি টেট্রাহেড্রাল (মিথেনের মতো কাঠামো) রয়েছে কারণ কার্বন পরমাণু (কেন্দ্রীয় পরমাণু) এর চারপাশে দুটি ভিন্ন ধরণের পরমাণু (দুটি হাইড্রোজেন এবং দুটি ক্লোরিন) রয়েছে।

CH2Cl2 লুইস স্ট্রাকচার ভ্যালেন্স ইলেকট্রন

থেকে লুইস কাঠামো আমরা সহজেই প্রতিটি পরমাণুর উপর বন্ধনের সংখ্যা, একক জোড়া নির্ধারণ করতে পারি এবং নিশ্চিত হতে পারি যে প্রতিটি পরমাণু তাদের নিজ নিজ অক্টার নিয়ম পূরণ করে কিনা।

প্রতিটি পরমাণুর ভ্যালেন্স শেল ইলেকট্রন নির্ধারণ করতে প্রথমে গণনা করা উচিত লুইস ডট গঠন যে কোন অণুর।

কার্বনে ছয়টি ইলেকট্রন আছে। এই 6টি ইলেকট্রনের মধ্যে 2টি ইলেকট্রন রয়েছে এর 1s অরবিটালে এবং 2টি ইলেকট্রন এর 2s অরবিটালে এবং বাকি দুটি ইলেকট্রন এর 2p অরবিটালে রয়েছে।

কার্বনের এর ভ্যালেন্স শেল ইলেকট্রনের মোট সংখ্যা 4। এইভাবে কার্বনের তার অক্টেট অর্জনের জন্য আরও চারটি ইলেকট্রনের প্রয়োজন (এর ভ্যালেন্স শেলে আটটি ইলেকট্রন থাকতে যা বাইরেরতম শেল)।

হাইড্রোজেনের পারমাণবিক সংখ্যা 1, এইভাবে প্রতিটি H এর 1s অরবিটালে 1টি ইলেকট্রন রয়েছে এবং ডুপ্লেট (এর ভ্যালেন্স শেলে 1টি ইলেকট্রন থাকতে) অর্জনের জন্য আরও 2টির প্রয়োজন কারণ 1s অরবিটালে কেবল দুটি ইলেকট্রন থাকতে পারে।

ক্লোরিনের পারমাণবিক সংখ্যা হল 17। 1s অরবিটালে 2, 2s অরবিটাল 2 এবং 2p-এ 6টি ইলেকট্রন রয়েছে। বাকি সাতটি ইলেকট্রন যথাক্রমে 3s এবং 3p অরবিটাল পূরণ করবে। সুতরাং 3s অরবিটালে দুটি এবং 3p অরবিটালে শেষ 5টি ইলেকট্রন থাকবে।

ক্লোরিনে ভ্যালেন্স শেল ইলেকট্রনের মোট সংখ্যা 7 তাই এর অক্টেট পূরণ করতে আরও 1টি ইলেকট্রনের প্রয়োজন।

CH2Cl2-লুইস-কাঠামো

এই সিএইচ₂Cl₂  অণু কার্বন হল কেন্দ্রীয় পরমাণু (এটির বন্ধন ক্ষমতা সর্বোচ্চ এবং এটি অক্টেটের মধ্যে সবচেয়ে ছোট)। কার্বনের অক্টেট সম্পূর্ণ করতে আরও 4টি ইলেকট্রন প্রয়োজন।

দুটি হাইড্রোজেন এবং দুটি ক্লোরিন পরমাণু ঐ 4টি ইলেকট্রনকে কার্বনের সাথে ভাগ করে অক্টেট অর্জন করে।

হাইড্রোজেনের 1s অরবিটালে এবং কক্ষপথ হিসাবে 1টি ইলেকট্রন রয়েছে

শুধুমাত্র দুটি ইলেকট্রন মিটমাট করতে পারে। এভাবে হাইড্রোজেন

অক্টেটের পরিবর্তে শুধুমাত্র ডুপ্লেট (এর ভ্যালেন্স শেলে দুটি ইলেকট্রন থাকা) পূরণ করতে পারে।

কারবন লুইস কাঠামোতে দেখানো হিসাবে দুটি হাইড্রোজেন এবং ক্লোরিন পরমাণুর সাথে সিগমা বন্ড (একক বন্ধন) গঠন করে।

অন্য কোন ভিন্ন গ্রহণযোগ্য নেই লুইস কাঠামো CH2Cl2 এর জন্য। ক্লোরিন পরমাণুর চারপাশে সরানো একটি নতুন কাঠামো তৈরি করে না। এর কারণ হল অণুটি আসলে টেট্রাহেড্রাল আকৃতির এবং ক্লাসিকভাবে আঁকার মতো সমতল নয় লুইস কাঠামো.

CH2Cl2 কি অক্টেট নিয়ম অনুসরণ করে

অক্টেট নিয়ম বলে যে একটি উপাদান তার মধ্যে আটটি ইলেক্ট্রোব দ্বারা বেষ্টিত লুইস কাঠামো.

বিশ্লেষণ লুইস কাঠামো CH2Cl2 এর এটা স্পষ্ট যে এটি অক্টেট নিয়ম লঙ্ঘন করে না।

CH2Cl2 লুইস গঠন একাকী জোড়া

ডাইক্লোরোমেথেনে একটি কার্বন দুটি হাইড্রপজেন এবং দুটি ক্লোরিন পরমাণু রয়েছে। মধ্যে লুইস কাঠামো CH2Cl2 এর, কার্বন পরমাণু হল কেন্দ্র পরমাণু কারণ হাইড্রোজেন এবং ক্লোরিন পরমাণুর তুলনায় এটির সর্বোচ্চ ভ্যালেন্সি (চারটি) রয়েছে। উভয় ক্লোরিন পরমাণুর প্রতিটিতে তিনটি একাকী জোড়া থাকে এবং কার্বন বা হাইড্রোজেন পরমাণুর কোনো একাকী জোড়া থাকে না।

CH2Cl2 লুইস স্ট্রাকচার ভ্যালেন্স ইলেকট্রন

আসুন প্রতিটি পরমাণুর (দুটি ক্লোরিন, দুটি হাইড্রোজেন এবং একটি কার্বন) ভ্যালেন্স শেল (ভ্যালেন্স ইলেকট্রন) এ ইলেকট্রন গণনা করি।

কার্বন পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রন চারটি (2s² 2p²).

হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রতিটিতে ভ্যালেন্স ইলেকট্রন একটি (1s¹).

ক্লোরিন পরমাণুর প্রতিটিতে ভ্যালেন্স ইলেকট্রন সাতটি (3s² 3p⁵).

এইভাবে CH তে মোট ভ্যালেন্স ইলেকট্রন₂Cl₂ অণু হল-

= 4 + (2 × 1) + (7 × 2)

= 20

CH2Cl2 লুইস কাঠামো আনুষ্ঠানিক চার্জ

আনুষ্ঠানিক অভিযোগ যেকোন অণুর যেকোনো পরমাণুর পরিমাণ নিচের উল্লিখিত সূত্র দ্বারা গণনা করা যেতে পারে।

FC = V- N- (B/2)

FC= আনুষ্ঠানিক চার্জ N= ননবন্ডিং ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যা

V = ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সংখ্যা

B = বন্ধনকৃত ইলেকট্রনের মোট সংখ্যা।

কার্বনের উপর আনুষ্ঠানিক চার্জ

FC= 4-0-(8/2) [V=4 , N=0, B=8]

=(4-4) = 0

ক্লোরিন উপর আনুষ্ঠানিক চার্জ

FC=7-6-(2/2) [V=7, N=6, B=2]      

=(7-6-1) =0

হাইড্রোজেনের উপর আনুষ্ঠানিক চার্জ

FC= 1-0-(2/2) [V=1, N=0, B=2]

=(1-1) =0

আরো জানতে অনুগ্রহ করে অনুসরণ করুন ট্রিপল বন্ডের উদাহরণ: বিস্তারিত অন্তর্দৃষ্টি এবং তথ্য

CH2Cl2 হাইব্রিডাইজেশন

হাইব্রিডাইজেশনকে প্রধানত অরবিটালগুলির মিশ্রণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা তাদের শক্তি, প্রতিসাম্য এবং আকারে তুলনীয়। এই ঘটনাটি আসলে ইলেক্ট্রন জোড়া এবং রাসায়নিক বন্ধন গঠনের জন্য উপযুক্ত (সিগমা, পাই)।

যখন দুটি অণু অংশ নেয় বন্ড গঠন ইলেকট্রন ভাগ করার কারণে অরবিটালের ওভারল্যাপিং ঘটে। এই ওভারল্যাপড অরবিটালগুলিকে হাইব্রিড অরবিটাল হিসাবে চিহ্নিত করা হয়।

বিভিন্ন ধরণের অরবিটাল ওভারল্যাপের কারণে বিভিন্ন ধরণের সংকরায়ন রয়েছে।

আসুন আমরা CH2Cl2 অণুর প্রতিটি পরমাণুর গ্রাউন্ড স্টেট ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন দেখি।

কার্বন (C): 1s² 2s² 2p_x¹ 2p_y¹

হাইড্রোজেন (এইচ): 1 সে¹

ক্লোরিন (Cl): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p_x² 3p_y² 3p_z¹

উত্তেজিত অবস্থায় কার্বনের একটি 2s ইলেকট্রন 2p অরবিটালে ঝাঁপিয়ে পড়েছে; তাই ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন (উত্তেজিত অবস্থায়) হবে: 1s² 2s¹ 2p³. এইভাবে 2s, 2p_x, 2 পি_y, 2 পি_z অরবিটাল এখন অর্ধেক ভরা।

এখন এই চারটি হাইব্রিড অরবিটাল একসাথে চারটি অভিন্ন sp গঠন করে³ হাইব্রিড অরবিটাল (একই শক্তি আছে)। এই 4টি অরবিটালের প্রতিটিতে একটি করে ইলেকট্রন রয়েছে এবং এটি আরও একটি গ্রহণ করতে পারে (প্রতিটি অরবিটালের ক্ষমতা সর্বাধিক দুটি ইলেকট্রন মিটমাট করতে পারে)।

দুটি হাইড্রোজেন থেকে দুটি ইলেকট্রন আসে এবং বাকি দুটি ইলেকট্রন ক্লোরিন পরমাণুর প্রতিটি থেকে আসে এবং চারটি একক বা সিগমা বন্ধন তৈরি করে।

আরো জানতে অনুগ্রহ করে অনুসরণ করুন 15 কোঅর্ডিনেট কোভ্যালেন্ট বন্ড উদাহরণ: বিস্তারিত অন্তর্দৃষ্টি এবং তথ্য

.

বন্ধন কোণ

একটি বন্ধন কোণ দুটি বন্ধন বা তিনটি পরমাণুর মধ্যে কোণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যা দুটি বন্ধন গঠন করে। VSEPR তত্ত্ব আণবিক জ্যামিতির পাশাপাশি একটি অণুর বন্ধন কোণ নির্ধারণ করতে সাহায্য করে।

কিছু পরামিতি আছে যা বন্ড কোণ নির্ধারণ করতে সাহায্য করে। সেগুলি হল বন্ড পেয়ার – বন্ড পেয়ার বিকর্ষণ (bp-bp বিকর্ষণ), একাকী জোড়া- একাকী জোড়া বিকর্ষণ (lp-lp বিকর্ষণ), বন্ড পেয়ার- একাকী জোড়া বিকর্ষণ9 lp-bp বিকর্ষণ), কেন্দ্রীয় পরমাণুর বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা পাশাপাশি বিকল্প কেন্দ্রীয় পরমাণুর চারপাশে পরমাণু।

আণবিক জ্যামিতির বিন্দু থেকে" আমরা উপসংহারে পৌঁছেছি যে CH₂Cl₂ টেট্রাহেড্রালের মতো গঠন রয়েছে কিন্তু দুটি ভিন্ন ধরনের বিকল্প (H এবং Cl) উপস্থিতির কারণে এটি আদর্শ টেট্রাহেড্রাল গঠন এবং আদর্শ বন্ধন কোণ (109.5) থেকে কিছুটা বিচ্যুত হয়েছে⁰) মিথেনের মতো (CH₄), কারণ এতে কেন্দ্রীয় কার্বন পরমাণুর চারপাশে চারটি একই পরমাণু রয়েছে।

আদর্শ টেট্রাহেড্রাল কাঠামো না থাকার কারণ নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

ক্লোরিন হল সবচেয়ে ইলেক্ট্রোনেগেটিভ পরমাণু যার পরে এই CH-তে কার্বন এবং তারপর হাইড্রোজেন₂Cl₂ অণু এইভাবে ক্লোরিন কার্বনের তুলনায় C-Cl বন্ডের ইলেক্ট্রন পাইসকে নিজের দিকে বেশি আকর্ষণ করে। তাই বন্ড পেয়ার- বন্ড পেয়ার ইলেক্ট্রন বিকর্ষণ দুটি C-Cl বন্ডে বন্ড পেয়ারের চেয়ে কম হবে - দুটি CH বন্ডে বন্ড পেয়ার বিকর্ষণ কারণ CH বন্ডের বন্ধনযুক্ত ইলেকট্রনগুলি কার্বন পরমাণুর দিকে স্থানান্তরিত হয়।

অতএব বন্ধন কোণ ⁰.

আরো জানতে অনুগ্রহ করে অনুসরণ করুন 4টি ননপোলার সমযোজী বন্ধনের উদাহরণ:

CH2Cl2 লুইস স্ট্রাকচার ডাইপোল

যে কোনও সিস্টেমে চার্জগুলির মধ্যে একটি বিচ্ছেদ থাকে সেখানে একটি ডাইপোল মুহূর্ত ঘটে।

ডাইপোল মোমেন্ট (mu) = চার্জ × দুটি পরমাণুর মধ্যে পারমাণবিক বিচ্ছেদ।

যেকোন অণুর ডাইপোল মোমেন্ট গ্রীক অক্ষর “mu”(µ) দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং ডাইপোল মোমেন্টের একক ডেবাই।

CH এর গঠন (টেট্রাহেড্রাল) বিশ্লেষণ করা₂Cl₂ অণু এটি উপসংহারে পৌঁছেছে যে এই অণুটি কিছু নন-জিরো ডাইপোল মুহূর্ত ধারণ করে। CH তে₂Cl₂ HH পরমাণুর ডাইপোল মোমেন্ট এবং Cl-Cl পরমাণু একে অপরকে বাতিল করে না কারণ তারা রৈখিক অবস্থানে নেই ( তাদের মধ্যে বন্ধন কোণ 180 নয় ⁰.

কার্বন পরমাণুর চারপাশে অণুর বিন্যাস অধ্যয়ন করলে এটা স্পষ্ট যে দুটি C-Cl বন্ডের বন্ড ডাইপোল মোমেন্ট একে অপরের ডাইপোলকে বাতিল করতে পারে না। ক্লোরিন এবং কার্বন এবং কার্বন ও হাইড্রোজেনের বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতার পার্থক্যের কারণে একটি উৎপন্ন হয় নেট অশূন্য ডাইপোল মোমেন্ট (µ≠0) এবং এইভাবে এটি একটি মেরু অণু। গবেষণা অনুযায়ী যে সিএইচ₂Cl₂ shws ডাইপোল মোমেন্ট 1.6 ডেবাই।

আরও পড়ুন সম্পর্কে হাইড্রোজেন বন্ড উদাহরণ

CH2Cl2 এর কি আইসোমার আছে?

Isomers একই রাসায়নিক সূত্র আছে কিন্তু ভিন্ন রাসায়নিক পুনর্বিন্যাস. এই জন্য তারা একে অপরের থেকে তাদের শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য পৃথক.

 আইসোমারগুলিকে নীচের শর্তে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়েছে-

1. স্টেরিওআইসোমার

1. সাংবিধানিক আইসোমার

CH এর জন্য কোন স্টেরিওইসোমার সম্ভব নয়₂Cl₂ যেহেতু কার্বন একটি চিরাল কেন্দ্র নয়, তাই কার্বনকে একটি চিরাল কেন্দ্র হতে চারটি ভিন্ন পরমাণুর সাথে বন্ধন করতে হবে। তাছাড়া কোন সাংবিধানিক আইসোমার নেই (একই আণবিক সূত্র কিন্তু ভিন্ন কাঠামোগত সূত্র)।

আরও পড়ুন সম্পর্কে SN1 উদাহরণ

CH2Cl2 এর পয়েন্ট গ্রুপ কি?

পয়েন্ট গ্রুপগুলি মূলত আণবিক প্রতিসাম্য বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় এবং এটি প্রতিসাম্য উপাদানগুলির উপস্থাপনা। পয়েন্ট গ্রুপগুলি গ্রুপ তত্ত্বে ব্যবহৃত হয় যা আণবিক অরবিটালের মতো বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করতে সহায়তা করে।

পয়েন্ট গ্রুপ সাধারণত নিম্নলিখিত উপাদান নিয়ে গঠিত:

ই-পরিচয় অপারেটর।

C_nঘূর্ণনের n ভাঁজ অক্ষ।

σ (সিগমা)- আয়না সমতল

     i-ইনভার্সন সেন্টার।

ডাইক্লোরোমেথেন, সিএইচ₂Cl₂। সেখানে একটি C₂ (ঘূর্ণনের 2 ভাঁজ অক্ষ) ঘূর্ণন অক্ষ , পরিচয় অপারেটর (যা প্রতিটি অণুতে উপস্থিত থাকে), σ(xz সমতল) যার মধ্যে CH থাকে₂ এবং σ( yz সমতল) CCl ধারণকারী_2.

এই চারটি প্রতিসাম্য উপাদান CH এ উপস্থিত₂Cl₂ অণু যা অণু সি নির্দেশ করে_2V  পয়েন্ট গ্রুপ