अनुनाद सिद्धांत-सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील आदर्शवादी सिद्धांत, XX शतकाच्या 30 च्या दशकात तयार केला गेला. अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञ एल.जी. गोलिंग यांनी त्यांच्या शाळेत आणि काही बुर्जुआ रसायनशास्त्रज्ञांनी दत्तक घेतले. हा सिद्धांत 20 च्या दशकाच्या मध्यात इंग्रजी भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञ के. इंगोल्ड यांच्या मेसोमेरिझमच्या सिद्धांतामध्ये विलीन झाला, ज्याला अनुनाद सिद्धांताप्रमाणेच पद्धतशीर आधार होता. रेझोनान्स सिद्धांताचे अनुयायी (q.v.) महान रशियन रसायनशास्त्रज्ञ (q.v.) च्या रेणूंच्या रासायनिक संरचनेच्या भौतिकवादी आणि द्वंद्वात्मक सिद्धांताच्या विकासासाठी वापरत नाहीत आंतरपरमाण्विक अंतर, दिशात्मक व्हॅलेन्स, रेणूच्या आत अणूंचे परस्पर प्रभाव, गती यांचा अभ्यास करून. आणि रासायनिक अभिक्रियांचे दिशानिर्देश इ. ते क्वांटम मेकॅनिक्स वापरून मिळवलेला डेटा खोटा ठरवून, बटलेरोव्हचा सिद्धांत जुना आहे हे सिद्ध करण्याचा प्रयत्न करत आहेत.
व्यक्तिनिष्ठ आदर्शवादी विचारांच्या आधारे, अनुनाद सिद्धांताचे अनुयायी सूत्रांचे संच तयार करतात—“राज्य” किंवा “संरचना”—जे अनेक रासायनिक संयुगांच्या रेणूंसाठी वस्तुनिष्ठ वास्तव दर्शवत नाहीत. अनुनाद सिद्धांतानुसार, रेणूची खरी स्थिती ही या काल्पनिक "अवस्था" किंवा "संरचना" च्या क्वांटम यांत्रिक परस्परसंवादाचा परिणाम, "अनुनाद", "सुपरपोझिशन" किंवा "सुपरपोझिशन" आहे. इंगोल्डच्या मेसोमेरिझमच्या सिद्धांतानुसार, काही रेणूंची खरी रचना दोन "संरचना" मधील मध्यवर्ती मानली जाते, ज्यातील प्रत्येक वास्तविकतेशी जुळत नाही. परिणामी, अनुनाद सिद्धांत अनेक वैयक्तिक पदार्थांच्या रेणूची खरी रचना एका सूत्राने व्यक्त करण्याची शक्यता नाकारतो आणि व्यक्तिनिष्ठ आदर्शवादाच्या दृष्टिकोनातून हे सिद्ध करतो की ते केवळ सूत्रांच्या संचाद्वारे व्यक्त केले जाते.
अनुनाद सिद्धांताचे लेखक रासायनिक कायद्यांची वस्तुनिष्ठता नाकारतात. पॉलिंगच्या विद्यार्थ्यांपैकी एक, जे. यूलँड, "ज्या संरचनांमध्ये अनुनाद आहे त्या फक्त मानसिक रचना आहेत," असे नमूद करतात की "अनुनादची कल्पना ही इतर भौतिक सिद्धांतांपेक्षा एक सट्टा संकल्पना आहे. हे स्वतः रेणूच्या कोणत्याही आंतरिक गुणधर्माचे प्रतिबिंबित करत नाही, परंतु भौतिकशास्त्रज्ञ किंवा रसायनशास्त्रज्ञाने स्वतःच्या सोयीसाठी शोधलेली गणितीय पद्धत आहे. अशाप्रकारे, यूलँड अनुनादच्या कल्पनेच्या व्यक्तिनिष्ठ स्वरूपावर जोर देतो आणि त्याच वेळी असा युक्तिवाद करतो की असे असूनही, रेझोनान्सची कल्पना प्रश्नातील रेणूंची खरी स्थिती समजून घेण्यासाठी उपयुक्त आहे. प्रत्यक्षात, हे दोन्ही विषयवादी सिद्धांत (मेसोमेरिझम आणि अनुनाद) वास्तविक रासायनिक विज्ञानाच्या कोणत्याही उद्दिष्टांची पूर्तता करू शकत नाहीत - रेणूंमधील अणूंचे संबंध, रेणूमधील अणूंचा परस्पर प्रभाव, अणू आणि रेणूंचे भौतिक गुणधर्म इ. .
म्हणून, अनुनाद मेसोमेरिझमच्या सिद्धांताच्या अस्तित्वाच्या 25 वर्षांहून अधिक काळ, त्याचा विज्ञान आणि सरावासाठी कोणताही फायदा झाला नाही. हे अन्यथा असू शकत नाही, कारण अनुनाद सिद्धांत, एन. बोहरच्या "पूरकता" आणि पी. डिराकच्या "सुपरपोझिशन" च्या आदर्शवादी तत्त्वांशी जवळून जोडलेला आहे, हा सेंद्रिय रसायनशास्त्राचा "(पहा) विस्तार आहे आणि तो समान आहे. पद्धतशीर मशीनी आधार. अनुनाद सिद्धांताचा आणखी एक पद्धतशीर दोष म्हणजे त्याची यंत्रणा. या सिद्धांतानुसार, सेंद्रीय रेणूमध्ये विशिष्ट गुणात्मक वैशिष्ट्यांची उपस्थिती नाकारली जाते. त्याचे गुणधर्म त्याच्या घटक भागांच्या गुणधर्मांच्या साध्या बेरीजमध्ये कमी केले जातात; गुणात्मक फरक पूर्णपणे परिमाणात्मक फरकांमध्ये कमी केले जातात. अधिक तंतोतंत, सेंद्रिय पदार्थांमध्ये होणाऱ्या जटिल रासायनिक प्रक्रिया आणि परस्परसंवाद येथे कमी केले जातात, रासायनिक स्वरूपांपेक्षा सोपे, पदार्थाच्या हालचालीचे भौतिक स्वरूप - इलेक्ट्रोडायनामिक आणि क्वांटम यांत्रिक घटनांपर्यंत. G. Airpgh, J. Walter आणि J. Cambellen यांनी त्यांच्या “Quantum Chemistry” या पुस्तकात आणखी पुढे गेले.
त्यांचा असा युक्तिवाद आहे की क्वांटम मेकॅनिक्स रसायनशास्त्राच्या समस्यांना उपयोजित गणिताच्या समस्यांपर्यंत कमी करते आणि केवळ गणितीय गणनेच्या अत्यंत जटिलतेमुळे सर्व प्रकरणांमध्ये घट करणे शक्य नाही. रसायनशास्त्र भौतिकशास्त्रापर्यंत कमी करण्याची कल्पना विकसित करताना, प्रसिद्ध क्वांटम भौतिकशास्त्रज्ञ आणि "भौतिक" आदर्शवादी ई. श्रोडिंगर यांनी त्यांच्या पुस्तकात "भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून जीवन काय आहे?" अशा प्रकारची यांत्रिकी कमी करण्याची एक विस्तृत प्रणाली प्रदान करते ज्यात पदार्थांच्या गतीच्या उच्च प्रकारांना खालच्याकडे नेले जाते. (पहा) नुसार, तो जीवशास्त्रीय प्रक्रिया कमी करतो, जी जीवनाचा आधार आहे, जीन्स, जीन्स ते सेंद्रीय रेणू ज्यापासून ते तयार होतात आणि सेंद्रिय रेणू क्वांटम यांत्रिक घटनांमध्ये कमी करतात. सोव्हिएत रसायनशास्त्रज्ञ आणि तत्त्वज्ञ मेसोमोरिया-रेझोनान्सच्या आदर्शवादी सिद्धांताविरूद्ध सक्रियपणे लढत आहेत, जे रसायनशास्त्राच्या विकासास अडथळा आणतात.
अनुनाद सिद्धांत- रासायनिक यौगिकांच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेचा सिद्धांत, ज्यानुसार रेणूंमध्ये इलेक्ट्रॉनचे वितरण (जटिल आयन किंवा रॅडिकल्ससह) हे दोन-इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बंधांच्या भिन्न कॉन्फिगरेशनसह कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्सचे संयोजन (अनुनाद) आहे. रेझोनंट वेव्ह फंक्शन, जे रेणूच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेचे वर्णन करते, हे कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्सच्या वेव्ह फंक्शन्सचे एक रेषीय संयोजन आहे.
दुसऱ्या शब्दात, आण्विक रचना एका संभाव्य संरचनात्मक सूत्राद्वारे नाही तर सर्व पर्यायी संरचनांच्या संयोजनाने (अनुनाद) वर्णन केली जाते. अनुनाद सिद्धांत हा रासायनिक शब्दावली आणि शास्त्रीय संरचनात्मक सूत्रांद्वारे कल्पना करण्याचा एक मार्ग आहे, जटिल रेणूचे अंदाजे वेव्ह फंक्शन तयार करण्यासाठी पूर्णपणे गणिती प्रक्रिया.
कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्सच्या रेझोनन्सचा परिणाम म्हणजे रेणूच्या जमिनीच्या स्थितीचे स्थिरीकरण; अशा रेझोनंट स्थिरीकरणाचा एक उपाय आहे अनुनाद ऊर्जा- रेणूच्या ग्राउंड स्टेटची निरीक्षण केलेली ऊर्जा आणि किमान उर्जेसह कॅनोनिकल स्ट्रक्चरच्या ग्राउंड स्टेटची गणना केलेली ऊर्जा यांच्यातील फरक. क्वांटम मेकॅनिक्सच्या दृष्टिकोनातून, याचा अर्थ असा की अधिक जटिल वेव्ह फंक्शन, जे वेव्ह फंक्शन्सचे एक रेषीय संयोजन आहे, प्रत्येक कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्सशी संबंधित आहे, कमीतकमी उर्जेसह संरचनेच्या वेव्ह फंक्शनपेक्षा रेणूचे अधिक अचूकपणे वर्णन करते.
1 / 3
अनुनाद सिद्धांत
रेझोनंट स्ट्रक्चर्स, भाग I
मेसोमेरिक प्रभाव (संयुग्मन प्रभाव). भाग 1.
चला एक बेंझिन रेणू काढू. आणि या रेणूमध्ये आपल्यासाठी कोणत्या मनोरंजक प्रक्रिया होतात याचा विचार करूया. तर, बेंझिन. सायकलमध्ये सहा कार्बन अणू असतात. चक्रातील पहिला, दुसरा, तिसरा, चौथा, पाचवा आणि सहावा कार्बन. बेंझिन इतके खास कशामुळे होते? ते सायक्लोहेक्सेनपेक्षा वेगळे काय आहे? अर्थात, आम्ही सायकलमधील तीन दुहेरी बाँडबद्दल बोलत आहोत. आपण असे गृहीत धरू की हे दोन कार्बन दुहेरी बंधाने जोडलेले आहेत, तसेच या अणूंमध्येही दुहेरी बंध आहे. आपण हायड्रोजन फक्त तिथेच आहेत हे लक्षात ठेवण्यासाठी काढू. चला त्यांना अगदी सहज लक्षात येण्यासारखे काढूया. तर या कार्बनला किती हायड्रोजन जोडले जातील? एक, दोन, तीन व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आधीच गुंतलेले आहेत. म्हणून, कार्बन फक्त एका हायड्रोजनशी जोडलेला आहे. येथे सर्व काही समान आहे. फक्त एक हायड्रोजन. फक्त चार व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. इथेही असेच आहे. मला वाटते की तुम्हाला सिस्टम आधीच समजले आहे. प्रत्येक कार्बनमध्ये कार्बन अणूंना एकूण तीन बंध असतात: दोन कार्बन अणूंना दोन सिंगल बॉण्ड आणि दुसरे दुहेरी बंध. त्यानुसार, हायड्रोजनसह चौथा बंध तयार होतो. मी येथे सर्व हायड्रोजन अणू काढतो. चला त्यांना गडद रंगात चित्रित करूया जेणेकरून ते आपले लक्ष विचलित करू नये. आता आपण बेंझिन काढले आहे. आम्ही भविष्यात एकापेक्षा जास्त वेळा याचा सामना करू. परंतु या व्हिडिओमध्ये आपण बेंझिनचा एक जिज्ञासू गुणधर्म पाहणार आहोत किंवा किमान पाहण्याचा प्रयत्न करणार आहोत, आणि तो अर्थातच रेझोनन्स आहे. हा गुणधर्म बेंझिनसाठी विशिष्ट नाही, तो अनेक सेंद्रिय रेणूंचा गुणधर्म आहे. हे फक्त इतकेच आहे की बेंझिन कदाचित त्या सर्वांमध्ये सर्वात मनोरंजक आहे. तर या रेणूचे काय होत असेल याचा विचार करूया. चला या इलेक्ट्रॉनपासून सुरुवात करूया. चला वेगळ्या रंगाने हायलाइट करूया. या इलेक्ट्रॉनसाठी निळा निवडा. तर हा इलेक्ट्रॉन आहे. हा इलेक्ट्रॉन या कार्बनकडे गेला तर? हा कार्बन बंध तोडत नाही, तो एक इलेक्ट्रॉन टिकवून ठेवतो जो येथे हलतो. त्यामुळे हा इलेक्ट्रॉन इथे हलवला आहे. आता या कार्बनमध्ये एक अनावश्यक पाचवा इलेक्ट्रॉन आहे. म्हणून, एक इलेक्ट्रॉन येथे हलविला आहे. आता या कार्बनमध्ये पाच इलेक्ट्रॉन आहेत. म्हणून, हा इलेक्ट्रॉन मूळ कार्बन अणूवर परत येईल, ज्याने पहिला इलेक्ट्रॉन गमावला. परिणामी, सर्व कार्बन अणू समान राहिले. असे झाल्यास, आम्हाला अशी रचना मिळेल. मी दुहेरी बाण काढेन, कारण प्रक्रिया दोन्ही दिशांनी होऊ शकते. चला कार्बन साखळीपासून सुरुवात करूया. तर पहिला कार्बन, दुसरा, तिसरा, चौथा, पाचवा आणि शेवटी सहावा कार्बन. डावीकडील चित्रात, दुहेरी बाँड येथे होता, म्हणून आता ते येथे हलवले आहे. फरक हायलाइट करण्यासाठी हा दुहेरी बाँड निळ्या रंगात काढू. आता दुहेरी बंधन आले आहे. हा निळा इलेक्ट्रॉन इथे हलवला आहे. हा निळा इलेक्ट्रॉन वर गेला आहे. अधिक स्पष्टतेसाठी त्यांना वेगवेगळ्या रंगांमध्ये चित्रित करूया. समजा हा इलेक्ट्रॉन हिरवा होणार आहे. या कार्बन अणूपासून हिरवा इलेक्ट्रॉन या कार्बन अणूमध्ये स्थलांतरित झाला. हे कसे घडले याची आपण कल्पना करू शकतो. आता हा जांभळा इलेक्ट्रॉन बघू जो या कार्बन अणूवर होता, पण आता स्थलांतरित होऊन इथे दुसऱ्या कार्बनमध्ये गेला आहे. त्यानुसार, दुहेरी बंध देखील बदलला आहे, कारण हा बाण आपल्याला सूचित करतो. निळ्या इलेक्ट्रॉनचा विचार करणे बाकी आहे. हा निळा इलेक्ट्रॉन पहिल्या कार्बनकडे जातो. आणि दुहेरी बंधन, यामधून, येथे हलते. साहजिकच, आम्हाला दोन अतिशय समान रेणू मिळाले. खरं तर, तो एकच रेणू आहे, फक्त उलटा. आपल्याला अधिक स्वारस्य असलेली गोष्ट म्हणजे हे दुहेरी बंध हळूहळू पुढे-मागे सरकतात, आता ही रचना बनते, आता ती. आणि ते हे सर्व वेळ करतात. दुहेरी बंधने सतत फिरत असतात. आणि बेंझिनची वास्तविकता अशी आहे की यापैकी कोणतीही रचना प्रत्यक्षात काय घडत आहे याचे प्रतिनिधित्व करत नाही. बेंझिन एका विशिष्ट संक्रमण अवस्थेत आहे. बेंझिनची खरी रचना यासारखी दिसते. मी आता कार्बन आणि हायड्रोजन काढणार नाही. चला इथे हायड्रोजन काढू, कारण मी पहिल्या चित्रात त्यांचे चित्रण करायला सुरुवात केली आहे. तर इथे हायड्रोजन काढू. चला त्यांच्याबद्दल विसरू नका. जरी या हायड्रोजनची उपस्थिती नेहमीच निहित असते. आम्ही हायड्रोजन पूर्ण केले. पुन्हा, ही अंगठी उदाहरण म्हणून वापरून, आपल्याला कार्बन आणि हायड्रोजन काढण्याची गरज नाही कारण ते निहित आहेत. त्यामुळे बेंझिनची खरी रचना या आणि या दरम्यान आहे. आणि खरं तर, प्रत्येक कार्बनमध्ये अर्धा दुहेरी बंध असेल. म्हणजेच, खरं तर, रचना अशी काहीतरी दिसते. इथे अर्धा दुहेरी बाँड, इथे अर्धा दुहेरी बॉण्ड, इथे अर्धा दुहेरी बाँड, इथेही तोच आणि इथे अर्धा दुहेरी बाँड असेल. फारच थोडे शिल्लक असणे. आणि इथे दुहेरी बाँडचा अर्धा भाग आहे. खरं तर, बेंझिन रेणूमध्ये, संपूर्ण रिंगभोवती इलेक्ट्रॉन सतत फिरत असतात. आणि मला एका संरचनेतून दुसऱ्या संरचनेत जाण्याचा अर्थ नाही. वास्तविक रचना, ज्याची उर्जा कमीतकमी आहे, ते येथे सादर केले आहे. तर या लुईस स्ट्रक्चर्स, जरी त्यांना कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्स म्हणणे अधिक अचूक असेल, कारण मी सर्व इलेक्ट्रॉन काढले नाहीत. उदाहरणार्थ, जेव्हा आपण एखाद्या यंत्रणेचा विचार करतो तेव्हा आपण अनेकदा अशा प्रकारे बेंझिन काढतो. परंतु हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे की या दोन संरचनांच्या अनुनादांच्या परिणामी, आपल्याला एक संक्रमणकालीन रचना मिळते, जी वास्तविकतेशी जुळते. हे केवळ बेंझिनच्या बाबतीतच घडते. अनेक उदाहरणे देता येतील. पण आम्ही ते हँग मिळविण्यासाठी आणखी एक पाहू. चला कार्बोनेट आयन घेऊ. रेझोनंट स्ट्रक्चर्सचे प्रदर्शन करण्यासाठी एक उल्लेखनीय उदाहरण. तर, कार्बोनेट आयन. कार्बन ऑक्सिजन अणूंपैकी एका अणूला दुहेरी बंधाने आणि इतर ऑक्सिजन अणूंशी दोन सिंगल बॉन्डने जोडलेला असतो. आणि या दोन ऑक्सिजनमध्ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन असतात. या ऑक्सिजन अणूमध्ये एक, दोन, तीन, चार पाच, सहा व्हॅलेन्स असतील... खरं तर, सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन्स. चला ते पुन्हा करूया. एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा, सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन्स. आणि एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन नकारात्मक चार्ज होतो. या अणूसाठीही तेच आहे. त्यात एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा, सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. एक अतिरिक्त. याचा अर्थ नकारात्मक शुल्क असेल. या रेझोनंट स्ट्रक्चर किंवा कॅनॉनिकल स्ट्रक्चरचे जवळून निरीक्षण करूया. आम्ही आधीच लक्षात घेतल्याप्रमाणे, हा ऑक्सिजन तटस्थ आहे. आणि त्यात सहा व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. एक दोन तीन चार पाच सहा. चला कल्पना करू या की यापैकी एक इलेक्ट्रॉन कार्बनमध्ये जातो, ज्यामुळे कार्बन त्याचे इलेक्ट्रॉन वरच्या ऑक्सिजनला दान करतो. त्यामुळे हा इलेक्ट्रॉन इथून कार्बनकडे जातो अशा परिस्थितीची आपण कल्पना करू शकतो. आणि जेव्हा कार्बनला दुसरा इलेक्ट्रॉन प्राप्त होतो, त्याच वेळी, कार्बन अणू त्याचे इलेक्ट्रॉन वरच्या ऑक्सिजनमध्ये, येथे हस्तांतरित करेल. अशी प्रक्रिया झाल्यास रचना कशी बदलेल? त्यामुळे जर इलेक्ट्रॉन असे हलले तर हेच आपण पाहू. चला कार्बनपासून सुरुवात करूया. आता इथल्या कार्बनला फक्त एकच बंध आहे. येथे आपण ऑक्सिजन काढतो. ऑक्सिजनमध्ये सहा व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन असतात. एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा इलेक्ट्रॉन. पण आता त्याच्याकडे आणखी एक आहे, हा निळा. तर, ऑक्सिजनमध्ये आता अतिरिक्त सातवा इलेक्ट्रॉन असल्याने, नकारात्मक चार्ज करण्यासाठी आपण ऑक्सिजन काढतो. हा ऑक्सिजन, ज्याने त्याचे इलेक्ट्रॉन कार्बनला दिले, ते कार्बन अणूसह दुहेरी बंध तयार करते. चला या रंगासह नवीन कनेक्शन काढूया. तर कार्बनचा दुहेरी बंध त्या ऑक्सिजनशी तळाशी असतो. ऑक्सिजनने एक इलेक्ट्रॉन सोडला, त्यामुळे आता त्यात सहा व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. एक दोन तीन चार पाच सहा. आणि आता ऑक्सिजनला तटस्थ चार्ज आहे. या ऑक्सिजनला डावीकडे काही झाले नाही. चला तर मग कॉपी पेस्ट करूया. प्रथम आम्ही कॉपी करतो आणि आता पेस्ट करतो. हा ऑक्सिजन इथेच राहतो. चला अशा परिस्थितीची कल्पना करूया ज्यामध्ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन असलेला हा ऑक्सिजन, जो वरील दुसऱ्या ऑक्सिजनमधून येऊ शकतो, त्याचे अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन कार्बन अणूला देईल. आणि मग कार्बन इतर ऑक्सिजनसह दुहेरी बंध तोडेल. या प्रकरणात, यासह. मला हे काढू द्या. अशी परिस्थिती असू शकते ज्यामध्ये हा इलेक्ट्रॉन कार्बनमध्ये जातो... दुहेरी बंध तयार होतो. आणि मग कार्बन त्याचे एक इलेक्ट्रॉन सोडून देईल. हा इलेक्ट्रॉन ऑक्सिजनकडे परत जाईल. काय होईल? असे झाल्यास, अंतिम रचना अशी दिसेल. चला कार्बनपासून सुरुवात करूया, जो ऑक्सिजनशी एकल बंध आहे, ज्यामध्ये एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा, सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. येथे सर्व काही समान आहे. तुम्ही याला रेझोनंट रिॲक्शन म्हणू शकता किंवा तुम्ही त्याला दुसरे काहीतरी म्हणू शकता. येथे अजूनही नकारात्मक शुल्क आहे. चला या ऑक्सिजनकडे जाऊया. त्याला त्याचे इलेक्ट्रॉन परत मिळाले. आणि आता त्यात पुन्हा सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आहेत. एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा, सात व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन्स पुन्हा. ऑक्सिजनकडे परत गेलेल्या इलेक्ट्रॉनला लेबल लावू. चला जांभळे करूया. आणि आता ऑक्सिजनवर नकारात्मक शुल्क आहे. या ऑक्सिजनने कार्बनला इलेक्ट्रॉन दिला. आणि त्याने एक नवीन दुहेरी बंध तयार केला. या ऑक्सिजनचा कार्बनशी दुहेरी बंध येथे आहे. ऑक्सिजनने एक इलेक्ट्रॉन सोडला, म्हणून त्यात आता एक, दोन, तीन, चार, पाच, सहा व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन आणि एक तटस्थ चार्ज आहे. या सर्व रचना एकमेकांमध्ये बदलतात. यावरून ही रचना आपण मिळवू शकतो. यापैकी एका संरचनेपासून सुरुवात करून, आम्ही इतर कोणतीही मिळवू शकतो. कार्बोनेट आयनमध्ये हेच घडते. मी लिहितो की हे कार्बोनेट आयन आहे. तर, त्याची खरी रचना या तिघांमधील काहीतरी आहे. कार्बोनेट आयन रचना प्रत्यक्षात असे दिसते. येथे कार्बन तीन ऑक्सिजनशी जोडलेला आहे. आम्ही तीन ऑक्सिजन आणि कार्बन यांच्यामध्ये एक बंध काढतो. आणि नंतर प्रत्येक C-O बाँडमध्ये एक तृतीयांश दुहेरी बाँड वर्ण असेल. कनेक्शनचा एक तृतीयांश. नेहमीचे रेकॉर्डिंग नाही, परंतु शक्य तितक्या वास्तविकतेच्या जवळ. एक तृतीयांश वेळ इलेक्ट्रॉन येथे असेल. उर्वरित दोन तृतीयांश वेळेत, ऑक्सिजनचे अणू या इलेक्ट्रॉनचे तितकेच मालक असतील. असे मानले जाते की प्रत्येक ऑक्सिजनचा चार्ज −2/3 असतो. सहसा, अर्थातच, ते यापैकी एक रचना काढतात, कारण पूर्णांकांसह ऑपरेट करणे सोयीचे असते. पण प्रत्यक्षात, कार्बोनेट आयन अनुनाद अधीन आहेत. इलेक्ट्रॉन्स एका C-O बॉण्डमधून दुसऱ्याकडे सतत फिरत असतात. हे रेणू अधिक स्थिर करते. या संरचनेची उर्जा वर दिलेल्या कोणत्याही उर्जेपेक्षा कमी आहे. बेंझिनच्या बाबतीतही असेच आहे. या संक्रमण संरचनेची उर्जा यापैकी कोणत्याही उर्जेपेक्षा कमी आहे आणि म्हणून बेंझिनचे हे स्वरूप वर दर्शविलेल्या उर्जेपेक्षा अधिक स्थिर आहे. Amara.org समुदायाद्वारे उपशीर्षके
हेलियम अणूच्या क्वांटम अवस्थांवर चर्चा करताना वर्नर हायझेनबर्ग यांनी 1926 मध्ये क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये रेझोनन्सची कल्पना मांडली. त्यांनी हेलियम अणूच्या संरचनेची तुलना प्रतिध्वनी हार्मोनिक ऑसिलेटरच्या शास्त्रीय प्रणालीशी केली.
हायझेनबर्ग मॉडेल लिनस पॉलिंग (1928) यांनी आण्विक संरचनांच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेचे वर्णन करण्यासाठी लागू केले होते. व्हॅलेन्स स्कीम पद्धतीच्या चौकटीत, पॉलिंगने π बॉन्ड्सच्या इलेक्ट्रॉन घनतेच्या डिलोकॅलायझेशनच्या यंत्रणेद्वारे अनेक रेणूंची भूमिती आणि भौतिक-रासायनिक गुणधर्म यशस्वीरित्या स्पष्ट केले.
सुगंधी संयुगांच्या इलेक्ट्रॉनिक संरचनेचे वर्णन करण्यासाठी तत्सम कल्पना ख्रिस्तोफर इंगोल्ड यांनी प्रस्तावित केल्या होत्या. 1926-1934 मध्ये, इंगोल्डने भौतिक सेंद्रिय रसायनशास्त्राचा पाया घातला, इलेक्ट्रॉनिक विस्थापनांचा पर्यायी सिद्धांत (मेसोमेरिझमचा सिद्धांत) विकसित केला, ज्याची रचना पारंपारिक व्हॅलेन्स संकल्पनांमध्ये बसत नसलेल्या जटिल सेंद्रिय यौगिकांच्या रेणूंची रचना स्पष्ट करण्यासाठी केली गेली. इंगोल्डने इलेक्ट्रॉन डेन्सिटी डिलोकलायझेशनची घटना दर्शविण्यासाठी प्रस्तावित केलेला शब्द " मेसोमेरिझम"(1938), हे प्रामुख्याने जर्मन आणि फ्रेंच साहित्यात वापरले जाते आणि इंग्रजी आणि रशियन भाषेत प्रामुख्याने वापरले जाते" अनुनाद" मेसोमेरिक प्रभावाबद्दल इंगोल्डच्या कल्पना अनुनाद सिद्धांताचा एक महत्त्वाचा भाग बनल्या. जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ फ्रिट्झ अर्ंडचे आभार मानून, दुहेरी डोके असलेल्या बाणांचा वापर करून मेसोमेरिक संरचनांसाठी आता सामान्यतः स्वीकृत पदनाम सादर केले गेले.
युद्धोत्तर युएसएसआरमध्ये, अनुनाद सिद्धांत वैचारिक मोहिमांच्या चौकटीत छळाचा विषय बनला आणि त्याला "आदर्शवादी" घोषित केले गेले, द्वंद्वात्मक भौतिकवादापासून परके - आणि म्हणून विज्ञान आणि शिक्षणात वापरण्यासाठी अस्वीकार्य:
"अनुनाद सिद्धांत", आदर्शवादी आणि अज्ञेयवादी असल्याने, बटलेरोव्हच्या भौतिकवादी सिद्धांताला विरोध करतो, कारण त्याच्याशी विसंगत आणि असंगत आहे;... "अनुनाद सिद्धांत" च्या समर्थकांनी त्याकडे दुर्लक्ष केले आणि त्याचे सार विकृत केले. "अनुनाद सिद्धांत", पूर्णपणे यांत्रिक आहे. सेंद्रिय पदार्थाची गुणात्मक, विशिष्ट वैशिष्ट्ये नाकारतो आणि सेंद्रिय रसायनशास्त्राचे नियम क्वांटम मेकॅनिक्सच्या नियमांपर्यंत कमी करण्याचा पूर्णपणे खोटा प्रयत्न करतो...
...सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील मेसोमेरिक रेझोनान्स सिद्धांत हा जीवशास्त्रातील वेइझमॅनिझम-मॉर्गनिझम, तसेच आधुनिक "भौतिक" आदर्शवाद यांसारख्या सामान्य प्रतिक्रियावादी विचारसरणीचे समान प्रकटीकरण आहे, ज्याशी ते जवळून जोडलेले आहे.
जरी अनुनाद सिद्धांताच्या छळाला कधीकधी "रसायनशास्त्रातील लायसेन्कोइझम" असे म्हटले जाते, तरी या छळाच्या इतिहासात जीवशास्त्रातील अनुवांशिकतेच्या छळापासून बरेच फरक आहेत. लॉरेन ग्रॅहम यांनी नमूद केल्याप्रमाणे: “केमिस्ट हा गंभीर हल्ला रोखू शकले. सिद्धांतातील बदल हे त्याऐवजी पारिभाषिक स्वरूपाचे होते.” 50 च्या दशकात रसायनशास्त्रज्ञांनी, अनुनाद सिद्धांताच्या टीकेचे खंडन न करता, "या शब्दाचा वापर करून समान सैद्धांतिक (क्वांटम केमिकलसह) रचना विकसित केल्या.
चाळीसच्या दशकात, सेंद्रिय रसायनशास्त्र आणि मॅक्रोमोलेक्युलर कंपाऊंड्सच्या रसायनशास्त्राच्या क्षेत्रात वैज्ञानिक प्रगती झाली. गुणात्मकरित्या नवीन साहित्य तयार केले जात आहे. पॉलिमरचे भौतिकशास्त्र आणि रसायनशास्त्र विकसित करण्याची प्रक्रिया सुरू आहे आणि मॅक्रोमोलेक्यूल्सचा सिद्धांत तयार केला जात आहे. या क्षेत्रातील वैज्ञानिक कामगिरी राष्ट्रीय अर्थव्यवस्थेतील गुणात्मक परिवर्तनाचा पाया बनत आहेत. आणि इथेच विचारवंत एक शक्तिशाली प्री-एम्प्टिव्ह स्ट्राइक देत आहेत हा योगायोग नाही.
प्रख्यात रसायनशास्त्रज्ञ आणि नोबेल पारितोषिक विजेते लिनस पॉलिंग यांनी 1928 मध्ये मांडलेला अनुनाद सिद्धांत होता. या सिद्धांतानुसार, ज्या रेणूंची रचना अनेक संरचनात्मक सूत्रांच्या रूपात दर्शविली जाऊ शकते जी न्यूक्लीमध्ये इलेक्ट्रॉन जोड्या वितरीत केल्या जातात त्यामध्ये भिन्न असतात, वास्तविक रचना कोणत्याही संरचनाशी सुसंगत नसते, परंतु त्यांच्या दरम्यान मध्यवर्ती असते. प्रत्येक संरचनेचे योगदान त्याचे स्वरूप आणि सापेक्ष स्थिरतेद्वारे निर्धारित केले जाते. संरचनात्मक संकल्पनांचे सोयीस्कर पद्धतशीरीकरण म्हणून अनुनाद सिद्धांत (आणि मेसोमेरिझमचा इंगोल्डचा सिद्धांत, जो त्याच्या जवळ आहे) महत्त्वपूर्ण होता. या सिद्धांताने रसायनशास्त्राच्या, विशेषतः सेंद्रिय रसायनशास्त्राच्या विकासात महत्त्वाची भूमिका बजावली. किंबहुना, याने एक भाषा विकसित केली जी अनेक दशके रसायनशास्त्रज्ञ बोलतात.
/35/ मधील “द थिअरी ऑफ रेझोनन्स” या लेखातील उताऱ्यांद्वारे विचारवंतांच्या दबावाची आणि युक्तिवादाची कल्पना दिली आहे:
"व्यक्तिनिष्ठ आदर्शवादी विचारांवर आधारित, अनुनाद सिद्धांताचे अनुयायी अनेक रासायनिक संयुगांच्या रेणूंसाठी सूत्रांचे संच तयार करतात - "स्थिती" किंवा "संरचना" जी अनुनाद सिद्धांतानुसार वस्तुनिष्ठ वास्तव दर्शवत नाहीत रेणूची स्थिती ही या काल्पनिक "स्थिती" किंवा "संरचना" च्या क्वांटम यांत्रिक परस्परसंवाद, "अनुनाद", "सुपरपोझिशन" किंवा "सुपरपोझिशन" चे परिणाम आहे.
… अनुनाद सिद्धांत, एन. बोहरच्या "पूरकता" आणि पी. डिराकच्या "सुपरपोझिशन" च्या आदर्शवादी तत्त्वांशी जवळून जोडलेला आहे, हा सेंद्रिय रसायनशास्त्राचा "भौतिक" आदर्शवादाचा विस्तार आहे आणि त्याला समान पद्धतशीर मशीनी आधार आहे.
अनुनाद सिद्धांताचा आणखी एक पद्धतशीर दोष म्हणजे त्याची यंत्रणा. या सिद्धांतानुसार, सेंद्रीय रेणूमध्ये विशिष्ट गुणात्मक वैशिष्ट्यांची उपस्थिती नाकारली जाते. त्याचे गुणधर्म त्याच्या घटक भागांच्या गुणधर्मांच्या साध्या बेरीजमध्ये कमी केले जातात; गुणात्मक फरक पूर्णपणे परिमाणात्मक फरकांमध्ये कमी केले जातात. अधिक तंतोतंत, सेंद्रिय पदार्थांमध्ये होणाऱ्या जटिल रासायनिक प्रक्रिया आणि परस्परसंवाद येथे कमी केले जातात, रासायनिक स्वरूपांपेक्षा सोपे, पदार्थाच्या हालचालीचे भौतिक स्वरूप - इलेक्ट्रोडायनामिक आणि क्वांटम यांत्रिक घटनांपर्यंत. रसायनशास्त्र भौतिकशास्त्रापर्यंत कमी करण्याची कल्पना विकसित करताना, प्रसिद्ध क्वांटम भौतिकशास्त्रज्ञ आणि "भौतिक" आदर्शवादी ई. श्रोडिंगर यांनी त्यांच्या पुस्तकात "भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून जीवन काय आहे?" मातांच्या खालच्या मुलांकडे जाण्याच्या उच्च प्रकारांच्या अशा यांत्रिक घटाची एक विस्तृत प्रणाली प्रदान करते. वेझमॅनिझम-मॉर्गनिझमच्या अनुषंगाने, तो जीवसृष्टीचा आधार असलेल्या जैविक प्रक्रिया, जीन्स ज्यापासून ते तयार होतात त्या सेंद्रिय रेणूंना आणि सेंद्रिय रेणूंना क्वांटम मेकॅनिकल घटनांमध्ये कमी करतो."
दोन मुद्दे मनोरंजक आहेत. सर्वप्रथम, आदर्शवादाच्या मानक आरोपांव्यतिरिक्त, येथे सर्वात महत्वाची भूमिका प्रबंधाद्वारे चळवळीच्या प्रकारांची विशिष्टता आणि गुणात्मक वैशिष्ट्यांबद्दल खेळली जाते, जी प्रत्यक्षात रसायनशास्त्रातील भौतिक पद्धती, जीवशास्त्रातील भौतिक आणि रासायनिक वापरावर बंदी घालते. , इ. दुसरे म्हणजे, प्रतिध्वनी सिद्धांताला वेझमॅनिझम-मॉर्गनिझमशी जोडण्याचा प्रयत्न केला जातो, म्हणजे, प्रगत वैज्ञानिक प्रवृत्तींविरुद्धच्या संघर्षाच्या संयुक्त आघाडीचा पाया रचण्याचा.
कुख्यात "ग्रीन व्हॉल्यूम" मध्ये "अनुनाद सिद्धांत" ला समर्पित B. M. Kedrov /37/ यांचा एक लेख आहे. या "भयंकर" सिद्धांतामुळे होणाऱ्या परिणामांचे ते वर्णन करते. या लेखातील अतिशय प्रकट करणारे निष्कर्ष आपण सादर करूया.
1. "अनुनाद सिद्धांत" व्यक्तिपरक-आदर्शवादी आहे, कारण ते एका काल्पनिक प्रतिमेचे वस्तुमध्ये रूपांतर करते; ऑब्जेक्टला गणितीय प्रतिनिधित्वासह पुनर्स्थित करते जे केवळ त्याच्या समर्थकांच्या डोक्यात अस्तित्वात आहे; ऑब्जेक्ट बनवते - सेंद्रीय रेणू - या प्रतिनिधित्वावर अवलंबून; या कल्पनेचे श्रेय आपल्या डोक्याच्या बाहेर एक स्वतंत्र अस्तित्व आहे; त्याला हलवण्याची, संवाद साधण्याची, सुपरपोज करण्याची आणि प्रतिध्वनी करण्याची क्षमता देते.
2. "अनुनाद सिद्धांत" अज्ञेयवादी आहे, कारण तत्त्वतः तो एकल वस्तू (एक सेंद्रिय रेणू) आणि त्याची रचना एकाच स्ट्रक्चरल इमेज, एकल स्ट्रक्चरल फॉर्म्युलाच्या स्वरूपात परावर्तित करण्याची शक्यता नाकारतो; ते एकाच वस्तूची अशी एकच प्रतिमा नाकारते आणि ती काल्पनिक “रेझोनंट स्ट्रक्चर्स” च्या संचाने बदलते.
3. "अनुनाद सिद्धांत," आदर्शवादी आणि अज्ञेयवादी असल्याने, बटलेरोव्हच्या भौतिकवादी सिद्धांताला विरोध करते, त्याच्याशी विसंगत आणि असंगत आहे; बटलेरोव्हचा सिद्धांत रसायनशास्त्रातील कोणत्याही आदर्शवाद आणि अज्ञेयवादाचा मूलभूतपणे विरोध करत असल्याने, "अनुनाद सिद्धांत" च्या समर्थकांनी त्याकडे दुर्लक्ष केले आणि त्याचे सार विकृत केले.
4. "अनुनाद सिद्धांत", पूर्णपणे यांत्रिक असणे. सेंद्रिय पदार्थाची गुणात्मक, विशिष्ट वैशिष्ट्ये नाकारतो आणि सेंद्रिय रसायनशास्त्राचे नियम क्वांटम मेकॅनिक्सच्या नियमांपर्यंत कमी करण्याचा पूर्णपणे खोटा प्रयत्न करतो; हे "अनुनाद सिद्धांत" च्या समर्थकांनी बटलेरोव्हच्या सिद्धांताच्या नकाराशी देखील संबंधित आहे. बटलेरोव्हचा सिद्धांत, त्याच्या सारात द्वंद्वात्मक असल्याने, सेंद्रिय रसायनशास्त्राचे विशिष्ट नियम खोलवर प्रकट करतो, आधुनिक यंत्रशास्त्रज्ञांनी नाकारले.
5. त्याच्या सारात, इंगोल्डचा मेसोमेरिझमचा सिद्धांत पॉलिंगच्या "अनुनाद सिद्धांत" शी एकरूप आहे, जो पहिल्यामध्ये एकाच मेसोमेरिक-रेझोनंट सिद्धांतामध्ये विलीन झाला. ज्याप्रमाणे बुर्जुआ विचारवंतांनी जीवशास्त्रातील सर्व प्रतिगामी प्रवाह एकत्र आणले, जेणेकरून ते स्वतंत्रपणे कार्य करू नका, आणि त्यांना वेझमॅनिझम-मॉर्गनिझमच्या संयुक्त आघाडीत विलीन केले, त्याचप्रमाणे त्यांनी सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील प्रतिक्रियावादी प्रवाहांना एकत्र आणले आणि समर्थकांची एक संयुक्त आघाडी तयार केली. Pauling-Ingold च्या. मेसोमेरिझमच्या सिद्धांताचा भौतिकवादी अर्थ लावला जाऊ शकतो या आधारावर मेसोमेरिझमच्या सिद्धांताला "अनुनाद सिद्धांत" पासून वेगळे करण्याचा कोणताही प्रयत्न ही एक घोर चूक आहे, जी प्रत्यक्षात आपल्या वैचारिक विरोधकांना मदत करते.
6. सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील मेसोमेरिक अनुनाद सिद्धांत हा जीवशास्त्रातील वेइझमॅनिझम-मॉर्गनिझम, तसेच आधुनिक "भौतिक" आदर्शवाद सारख्या सामान्य प्रतिक्रियावादी विचारसरणीचे समान प्रकटीकरण आहे, ज्याशी ते जवळून जोडलेले आहे.
7. सोव्हिएत शास्त्रज्ञांचे कार्य म्हणजे सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील आदर्शवाद आणि यंत्रणा, फॅशनेबल बुर्जुआ, प्रतिगामी प्रवृत्ती, सोव्हिएत विज्ञानाशी प्रतिकूल असलेल्या सिद्धांतांविरुद्ध आणि मेसोमेरिक रेझोनान्स सिद्धांतासारख्या आमच्या जागतिक दृष्टिकोनाविरुद्ध दृढपणे लढा देणे हे आहे.
"अनुनाद सिद्धांत" च्या सभोवतालच्या परिस्थितीची काही विशिष्टता वैज्ञानिक दृष्टिकोनातून आरोपांच्या स्पष्ट दूरगामीपणामुळे तयार केली गेली. हा फक्त एक अंदाजे मॉडेल दृष्टिकोन होता ज्याचा तत्त्वज्ञानाशी काहीही संबंध नव्हता. पण त्यावरून जोरदार चर्चा सुरू झाली. L.A. Blumenfeld तिच्या /38/ बद्दल काय लिहितो ते येथे आहे:
“या चर्चेदरम्यान, काही भौतिकशास्त्रज्ञ बोलले ज्यांनी असा युक्तिवाद केला की अनुनाद सिद्धांत केवळ आदर्शवादी नाही (हा चर्चेचा मुख्य हेतू होता), तर तो निरक्षर देखील आहे, कारण या संदर्भात, माझे शिक्षक, या . के. सिरकिन आणि एम. ई. डायटकिना, ज्यांच्या विरोधात ही चर्चा मुख्यतः निर्देशित केली गेली होती, ते मला त्यांच्यासोबत घेऊन गेले आणि या विषयावर त्यांचे मत जाणून घेण्यासाठी इगोर इव्हगेनिविच यांच्याकडे आले कोणत्या प्रमुख गोष्टींबद्दल आपल्याकडे वळण्यासाठी कोणतेही भौतिकशास्त्रज्ञ नव्हते, "भौतिक स्नोबरी", कोणत्याही संधिसाधू विचारांच्या प्रभावासाठी अभेद्यता - हे सर्व कदाचित टॅम बनले. फक्त शक्य लवाद. ते म्हणाले की रेझोनन्सच्या सिद्धांतामध्ये प्रस्तावित वर्णनाची पद्धत क्वांटम मेकॅनिक्समधील कोणत्याही गोष्टीला विरोध करत नाही, येथे कोणताही आदर्शवाद नाही आणि त्यांच्या मते, चर्चेसाठी कोणताही विषय नाही. त्यानंतर, तो बरोबर होता हे सर्वांना स्पष्ट झाले. तथापि, चर्चा, जसे ज्ञात आहे, चालू राहिली. असे लोक होते ज्यांनी असा दावा केला की अनुनाद सिद्धांत छद्म विज्ञान आहे. याचा स्ट्रक्चरल केमिस्ट्रीच्या विकासावर नकारात्मक परिणाम झाला..."
खरंच, चर्चेसाठी कोणताही विषय नाही, परंतु कार्य म्हणजे मॅक्रोमोलेक्युलर केमिस्ट्रीमधील तज्ञांवर प्रहार करणे. आणि या कारणास्तव, बी.एम. केद्रोव्ह, अनुनाद सिद्धांताचा विचार करताना, व्ही. आय. लेनिन /37/ च्या स्पष्टीकरणात एक मोठे पाऊल उचलले:
“अमूर्तता” या शब्दाला चिकटून बसलेल्या कॉम्रेड्सने कट्टरतावाद्यांप्रमाणे काम केले की त्यांनी मेसोमेरिझमच्या सिद्धांताची काल्पनिक “रचना” ही अमूर्तता आणि अगदी अमूर्ततेचे फळ आहे, याची तुलना वैज्ञानिक अमूर्ततेबद्दल लेनिनशी केली आणि असा निष्कर्ष काढला. विज्ञानात ॲब्स्ट्रॅक्शन्स आवश्यक आहेत, याचा अर्थ असा आहे की मेसोमेरिझमच्या सिद्धांताच्या काल्पनिक रचनांबद्दलच्या अमूर्त संकल्पनांसह सर्व प्रकारच्या अमूर्त गोष्टी स्वीकारल्या जातात, त्यांनी या प्रश्नाच्या साराच्या विरुद्ध शब्दशः मार्गाने सोडवले. अमूर्त संकल्पनांचे आदर्शवादात रूपांतर होण्याच्या धोक्यावर, रिक्त आणि अमूर्त अमूर्ततेच्या हानिकारकतेबद्दल लेनिनच्या थेट निर्देशांच्या विरुद्ध, तंतोतंत कारण अमूर्त संकल्पनांचे आदर्शवादात रूपांतर करण्याची प्रवृत्ती मेसोमेरिझम सिद्धांत आणि सिद्धांत दोन्हीमध्ये अगदी सुरुवातीपासूनच होती. अनुनाद, हे दोन्ही सिद्धांत शेवटी एकत्र विलीन झाले.
आदर्शवाद वेगळा असू शकतो हे उत्सुकतेचे आहे. हे बटलेरोव्ह लेख /32/ म्हणते; सोव्हिएत रसायनशास्त्रज्ञ अनुनादाच्या आदर्शवादी सिद्धांताविरुद्ध त्यांच्या संघर्षात बटलेरोव्हच्या सिद्धांतावर अवलंबून असतात. परंतु दुसरीकडे, असे दिसून आले की "रसायनशास्त्राशी संबंधित नसलेल्या तत्त्वज्ञानविषयक समस्यांमध्ये, बटलेरोव्ह एक आदर्शवादी, अध्यात्मवादाचा प्रचारक होता." तथापि, विचारवंतांसाठी कोणतेही विरोधाभास भूमिका बजावत नाहीत. प्रगत विज्ञानाविरूद्धच्या लढ्यात, सर्व मार्ग चांगले होते.
समन्वय सिद्धांताच्या मूलभूत तरतुदी
कोणत्याही जटिल संयुगाच्या रेणूमध्ये, आयनांपैकी एक, सामान्यतः सकारात्मक चार्ज केलेला, मध्यवर्ती स्थान व्यापतो आणि त्याला म्हणतात कॉम्प्लेक्सिंग एजंटकिंवा मध्य आयन.असे म्हटले जाऊ शकत नाही की जटिल संयुगे नेहमी आयनपासून तयार केली जातात; किंबहुना, कॉम्प्लेक्स बनवणाऱ्या अणू आणि रेणूंचे प्रभावी शुल्क सहसा लहान असतात. म्हणून, हा शब्द वापरणे अधिक योग्य आहे केंद्रीय अणू.त्याच्या आजूबाजूला अगदी जवळ स्थित आहेत किंवा, जसे ते म्हणतात, समन्वित, विशिष्ट संख्येने विरुद्ध चार्ज केलेले आयन किंवा विद्युत तटस्थ रेणू, म्हणतात. लिगँड्स(किंवा जोडते) आणि तयार करणे अंतर्गत समन्वय क्षेत्र. मध्य आयनभोवती असलेल्या लिगँड्सची संख्या म्हणतात समन्वय क्रमांक (cn.)
आतील गोलाकारकॉम्प्लेक्स विरघळल्यानंतर मोठ्या प्रमाणात स्थिर राहते. त्याच्या सीमा चौरस कंसाने दर्शविल्या जातात. मध्ये उपस्थित आयन बाह्य क्षेत्र, सोल्यूशनमध्ये सहजपणे विभाजित केले जातात. म्हणून, ते म्हणतात की आतील गोलामध्ये आयन बांधलेले आहेत nonionic, आणि बाह्य - मध्ये आयनोजेनिकउदाहरणार्थ:
आकृतीमधील बाण प्रतिकात्मकपणे समन्वय किंवा दाता-स्वीकारणारे बंध दर्शवतात.
साध्या लिगँड्स, उदाहरणार्थ H 2 O, NH 3, CN -, आणि Cl - म्हणतात. मोनोडेंटल,कारण त्यापैकी प्रत्येक फक्त एक समन्वय दुवा तयार करण्यास सक्षम आहे (ते अंतर्गत समन्वय क्षेत्रात एक स्थान व्यापतात). मध्य अणूसह 2 किंवा अधिक समन्वय बंध तयार करणारे लिगँड्स आहेत. अशा ligands म्हणतात द्वि- आणि पॉलिडेंटेट.बिडेंटेट लिगँड्सची उदाहरणे समाविष्ट आहेत
ऑक्सलेट आयन C 2 O 4 2-आणि इथिलेनेडियामाइन रेणू C 2 N 2 H 8
एक नियम म्हणून, जटिल आयन तयार करण्याची क्षमता आहे डी - घटक,पण फक्त नाही; Al आणि B देखील जटिल आयन तयार करतात. डी-घटकांनी तयार केलेले जटिल आयन विद्युतदृष्ट्या तटस्थ, सकारात्मक किंवा नकारात्मक चार्ज केलेले असू शकतात:
एनिओनिक कॉम्प्लेक्समध्ये, त्याचे लॅटिन नाव केंद्रीय धातूचे अणू नियुक्त करण्यासाठी वापरले जाते आणि कॅशनिक कॉम्प्लेक्समध्ये त्याचे रशियन नाव वापरले जाते.
कॉम्प्लेक्स आयनवर उपस्थित चार्जेस संपूर्ण आयनमध्ये डिलोकलाइज केले जातात. वर्णनासाठी
समान आयन मध्ये रासायनिक बंधन वापरले जाते अनुनाद रचना,जे सर्व संभाव्य इलेक्ट्रॉन वितरणांचे संकरित आहे. विविध वितरणे म्हणतात प्रामाणिक संरचना.
उदाहरणार्थ, नायट्रेट आयनमध्ये खालील कॅनोनिकल आणि रेझोनान्स संरचना आहेत:
कॅनोनिकल स्ट्रक्चर्स रेझोनान्स स्ट्रक्चर
कॉम्प्लेक्स आयनचा चार्ज मध्य अणूच्या चार्ज आणि लिगँड्सच्या शुल्काच्या बीजगणितीय बेरीजच्या समान असतो, उदाहरणार्थ:
4- → शुल्क = (+2) + 6(-1) = -4
3+ → चार्ज = (+3) + 6(0) = +3
काही लिगँड्स मध्य अणूसह चक्रीय संरचना तयार करण्यास सक्षम असतात. लिगँड्सच्या या गुणधर्माला त्यांचे म्हणतात चेलेटिंग क्षमता,आणि अशा ligands द्वारे तयार केलेल्या संयुगे म्हणतात चेलेट संयुगे(पंज्याच्या आकाराचे). त्यामध्ये द्वि- आणि पॉलीडेंटेट लिगँड असतो, जो कर्करोगाच्या पंजेप्रमाणे मध्यवर्ती अणू पकडतो:
चेलेट्सच्या गटामध्ये इंट्रा-कॉम्प्लेक्स संयुगे देखील समाविष्ट असतात ज्यात मध्यवर्ती अणू सायकलचा भाग असतो, विविध मार्गांनी लिगँड्ससह सहसंयोजक बंध तयार करतो, दाता-स्वीकारणारा आणि न जोडलेल्या इलेक्ट्रॉन्समुळे (विनिमय यंत्रणा). या प्रकारचे कॉम्प्लेक्स अमीनो ऍसिडचे वैशिष्ट्य आहेत. अशा प्रकारे, ग्लाइसिन (एमिनोएसेटिक ऍसिड) Cu 2+, Pt 2+, Rh 3+ आयनसह चेलेट्स बनवते, उदाहरणार्थ:
रंगविण्यासाठी आणि रंगीत चित्रपट तयार करण्यासाठी धातू. ते विश्लेषणात्मक रसायनशास्त्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि निसर्गातील त्यांचे स्थान देखील उत्कृष्ट आहे. अशा प्रकारे, हिमोग्लोबिनमध्ये ग्लोबिन प्रोटीनशी संबंधित हेम कॉम्प्लेक्स असते. हेममध्ये, मध्य आयन Fe +2 आहे, ज्याभोवती 4 नायट्रोजन अणू समन्वित आहेत, चक्रीय गटांसह जटिल लिगँडशी संबंधित आहेत. हिमोग्लोबिन उलटे ऑक्सिजन बांधतो आणि फुफ्फुसातून रक्ताभिसरण प्रणालीद्वारे सर्व ऊतींमध्ये पोहोचवतो.
क्लोरोफिल, जे वनस्पतींमध्ये प्रकाशसंश्लेषणाच्या प्रक्रियेत भाग घेते, त्याच प्रकारे रचना केली जाते, परंतु मध्य आयन म्हणून Mg 2+ असते.
केंद्रीय आयनचा चार्ज (अधिक तंतोतंत, केंद्रीय अणूची ऑक्सिडेशन स्थिती) समन्वय क्रमांकावर परिणाम करणारा मुख्य घटक आहे.
| +1 +2 +3 +4 | → → → → | 4;6 6;4 |
सर्वाधिक वारंवार येणारे समन्वय क्रमांक लाल रंगात चिन्हांकित केले जातात. समन्वय क्रमांक हे दिलेल्या कॉम्प्लेक्सिंग एजंटसाठी स्थिर मूल्य नाही, परंतु लिगँडच्या स्वरूपाद्वारे आणि त्याच्या इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्मांद्वारे देखील निर्धारित केले जाते. समान कॉम्प्लेक्सिंग एजंट्स किंवा लिगँड्ससाठी देखील, समन्वय क्रमांक एकत्रीकरणाची स्थिती, घटकांची एकाग्रता आणि द्रावणाचे तापमान यावर अवलंबून असते.
जटिल आयनचा भौमितीय आकार त्याच्या मध्यवर्ती अणूच्या समन्वय संख्येवर अवलंबून असतो. cn = 2 असलेल्या कॉम्प्लेक्सची एक रेखीय रचना असते, cn = 4 असलेल्या कॉम्प्लेक्सची सामान्यतः टेट्राहेड्रल असते, परंतु cn = 4 असलेल्या काही कॉम्प्लेक्समध्ये सपाट चौरस रचना असते. cn = 6 सह कॉम्प्लेक्स आयन बहुतेक वेळा अष्टहेड्रल रचना असतात.
kch = 2 kch = 4 kch = 4
cc=6
जोडलेल्या प्रणालींमध्ये delocalization चित्रण करण्याचा एक सोयीस्कर मार्ग म्हणजे ते वापरून चित्रण करणे अनुनाद रचना .
अनुनाद रचना लिहिताना, खालील नियम पाळले पाहिजेत:
1. अणू आणि रेणू त्यांची स्थिती बदलत नाहीत; अनेक बॉण्ड्सच्या NEP आणि π-इलेक्ट्रॉनची स्थिती बदलते.
2. दिलेल्या कंपाऊंडला नियुक्त केलेल्या प्रत्येक रेझोनान्स स्ट्रक्चरमध्ये π बॉन्ड्स आणि LEPs सह π इलेक्ट्रॉनची समान बेरीज असणे आवश्यक आहे.
3. रेझोनंट स्ट्रक्चर्समध्ये “↔” रेझोनंट बाण ठेवा.
4. रेझोनंट स्ट्रक्चर्समध्ये, सरळ आणि वक्र बाणांचा वापर करून इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव नियुक्त करण्याची प्रथा नाही.
5. रेणू, आयन किंवा रॅडिकलच्या रेझोनान्स स्ट्रक्चर्सचा संच चौकोनी कंसात बंद केलेला असावा.
उदाहरणार्थ:
रेझोनंट आणि कणांच्या रेझोनंट स्थिरीकरणाचे मूल्यांकन करताना, तसेच विविध अनुनाद संरचनांच्या सापेक्ष उर्जेची तुलना करताना, खालील नियमांचे मार्गदर्शन करणे आवश्यक आहे:
1. वास्तविक रेणूची ऊर्जा कमी असते. रेझोनंट स्ट्रक्चर्सपैकी कोणत्याही उर्जेपेक्षा.
2. दिलेल्या रेणू किंवा कणासाठी जितक्या जास्त रेझोनान्स स्ट्रक्चर्स लिहिल्या जाऊ शकतात, ते अधिक स्थिर असतात.
3. इतर गोष्टी समान असल्याने, सर्वात इलेक्ट्रोनेगेटिव्ह अणूवर ऋण चार्ज असलेल्या आणि सर्वात इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह अणूवर सकारात्मक चार्ज असलेल्या अनुनाद संरचना अधिक स्थिर असतात.
4. रेझोनंट स्ट्रक्चर्स ज्यामध्ये सर्व अणूंमध्ये इलेक्ट्रॉनचा ऑक्टेट असतो ते अधिक स्थिर असतात.
5. कण ज्यासाठी अनुनाद संरचना समतुल्य आहेत आणि त्यानुसार, समान उर्जा आहे त्यांना जास्तीत जास्त स्थिरता आहे.
५.२. ऑरगॅनिक केमिस्ट्रीमधील ऍसिडस् आणि बेसेसचा सिद्धांत
सेंद्रिय रसायनशास्त्रात आम्ल आणि क्षारांचे दोन मुख्य सिद्धांत आहेत. या ब्रॉन्स्टेड आणि लुईसचे सिद्धांत.
व्याख्या: ब्रॉन्स्टेडच्या सिद्धांतानुसार, आम्ल हा कोणताही पदार्थ आहे जो प्रोटॉन काढून टाकून विलग होऊ शकतो. त्या. आम्ल एक प्रोटॉन दाता आहे. बेस हा कोणताही पदार्थ आहे जो प्रोटॉन स्वीकारू शकतो. त्या. बेस प्रोटॉन स्वीकारणारा आहे.
लुईस सिद्धांतानुसार, आम्ल हे कोणतेही रेणू किंवा कण आहे जे रिक्त कक्षेत इलेक्ट्रॉन स्वीकारण्यास सक्षम आहे. त्या. आम्ल एक इलेक्ट्रॉन स्वीकारणारा आहे. बेस म्हणजे इलेक्ट्रॉन दाता बनण्यास सक्षम असलेले कोणतेही रेणू किंवा कण. त्या. बेस हा इलेक्ट्रॉन दाता आहे.
व्याख्या: पृथक्करणानंतर आणि ऋण शुल्क वाहून घेऊन आम्लापासून तयार झालेल्या कणाला संयुग्म आधार म्हणतात. प्रोटॉन जोडल्यानंतर आणि धनभार वाहून नेल्यानंतर पायापासून तयार झालेल्या कणाला संयुग्म आम्ल म्हणतात.
पाण्याच्या संबंधात ऍसिडच्या सामर्थ्याचे वैशिष्ट्य म्हणजे पृथक्करण स्थिरांक, जो खालील प्रतिक्रियेचा समतोल स्थिरांक आहे:
सेंद्रिय रसायनशास्त्रातील ऍसिडची सर्वात प्रसिद्ध उदाहरणे ॲलिफेटिक कार्बोक्झिलिक ऍसिड आहेत, उदाहरणार्थ एसिटिक ऍसिड:
आणि बेंझोइन:
कार्बोक्झिलिक ऍसिड हे मध्यम ताकदीचे ऍसिड असतात. कार्बोक्झिलिक ऍसिड आणि खाली दिलेल्या काही इतरांच्या pK मूल्यांची तुलना करून हे सत्यापित केले जाऊ शकते:
सेंद्रिय संयुगेच्या विविध वर्गातील सेंद्रिय संयुगे प्रोटॉनचे अमूर्त करू शकतात. सेंद्रिय यौगिकांमध्ये, OH-, SH-, NH- आणि CH-ऍसिड वेगळे केले जातात. OH ऍसिडमध्ये कार्बोक्झिलिक ऍसिड, अल्कोहोल आणि फिनॉल यांचा समावेश होतो. एनएच ऍसिडमध्ये अमाइन आणि अमाइड्सचा समावेश होतो. CH ऍसिडमध्ये नायट्रोआल्केन्स, कार्बोनिल संयुगे, एस्टर आणि टर्मिनल अल्काइन्स यांचा समावेश होतो. अत्यंत कमकुवत सीएच ऍसिडमध्ये अल्केन्स, सुगंधी हायड्रोकार्बन्स आणि अल्केन्स यांचा समावेश होतो.
आम्लाची ताकद संयुग्म पायाच्या स्थिरतेशी जवळून संबंधित आहे. संयुग्म पाया जितका अधिक स्थिर असेल तितका आम्ल-बेस समतोल संयुग्मित बेस आणि आम्लाकडे सरकतो. संयुग्म आम्लाचे स्थिरीकरण खालील कारणांमुळे होऊ शकते:
अणूची इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी जितकी जास्त असेल तितका तो त्याच्या संयुग्म पायामध्ये इलेक्ट्रॉन अधिक मजबूतपणे धारण करतो. उदाहरणार्थ, हायड्रोजन फ्लोराईडचे पीके 3.17 आहे; पीके पाणी 15.7; अमोनिया पीके 33 आणि मिथेन पीके 48.
2. मेसोमेरिक यंत्रणेद्वारे आयनचे स्थिरीकरण. उदाहरणार्थ, कार्बोक्झिलेट आयनमध्ये:
अल्कोक्साइड आयनमध्ये, उदाहरणार्थ:
असे स्थिरीकरण अशक्य आहे. त्यानुसार, एसिटिक ऍसिड pK = 4.76 साठी, मिथाइल अल्कोहोलसाठी pK 15.5.
संयुग्मित बेसच्या स्थिरीकरणाचे आणखी एक उदाहरण म्हणजे फिनोलेट आयन हे फिनॉलच्या पृथक्करणाच्या परिणामी तयार होते:
परिणामी फिनॉक्साइड (किंवा फेनोलेट) आयनसाठी, अनुनाद रचना तयार केल्या जाऊ शकतात ज्या सुगंधी रिंगच्या बाजूने नकारात्मक चार्जचे डिलोकलायझेशन प्रतिबिंबित करतात:
त्यानुसार, फिनॉलचे पीके 9.98 च्या बरोबरीचे आहे, आणि मिथेनॉल, ज्यासाठी अनुनाद संरचना तयार करणे अशक्य आहे, त्याचे पीके 15.5 आहे.
3. इलेक्ट्रॉन-दान करणाऱ्या घटकांचा परिचय संयुग्म पायाला अस्थिर करतो आणि त्यानुसार आम्लाची ताकद कमी करते:
4. इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग सब्स्टिट्यूंट्सचा परिचय कंजुगेट बेस स्थिर करतो आणि ऍसिडची ताकद वाढवतो:
5. साखळीच्या बाजूने प्रोटॉन-दात्याच्या गटातून इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग पर्याय काढून टाकल्याने आम्ल शक्ती कमी होते:
सादर केलेला डेटा हायड्रोकार्बन साखळीच्या वाढीसह प्रेरक प्रभावाचा वेगवान क्षीणन स्पष्ट करतो.
विशेष लक्ष दिले पाहिजे सीएच ऍसिडस् , कारण त्यांच्या पृथक्करणादरम्यान संयुग्मित तळ तयार होतात, जे कार्बनियन असतात. या न्यूक्लियोफिलिक प्रजाती अनेक सेंद्रिय प्रतिक्रियांमध्ये मध्यवर्ती आहेत.
सीएच ऍसिड हे सर्व प्रकारच्या ऍसिडमध्ये सर्वात कमकुवत आहेत. आम्ल पृथक्करणाचे उत्पादन एक कार्बनियन आहे, एक कण ज्याचा आधार कार्बन अणू आहे ज्यामध्ये नकारात्मक शुल्क आहे. अशा कणाची टेट्राहेड्रल रचना असते. NEP ने sp 3 हायब्रिड ऑर्बिटल व्यापला आहे. CH ऍसिडची ताकद OH ऍसिडच्या ताकदीच्या समान घटकांद्वारे निर्धारित केली जाते. प्रतिस्थापकांच्या स्थिर प्रभावांची मालिका त्यांच्या इलेक्ट्रॉन-विथड्रॉइंग गुणधर्मांमधील वाढीच्या मालिकेशी जुळते:
सीएच ऍसिड्समध्ये, ॲलिल आयन आणि बेंझिल आयन विशेष स्वारस्यपूर्ण आहेत. हे आयन रेझोनान्स स्ट्रक्चर्सच्या स्वरूपात दर्शविले जाऊ शकतात:
बेंझिल आयनमधील ऋण शुल्काच्या डिलोकॅलायझेशनचा प्रभाव इतका मोठा आहे की त्याची भूमिती सपाट जवळ येते. या प्रकरणात, कार्बनियन केंद्राचा कार्बन अणू sp 3 वरून sp 2 मध्ये संकरित बदलतो.
