रासायनिक बंध

रासायनिक बंधांचे उदाहरण.

रासायनिक बंध (इंग्रजी: Chemical bond, केमिकल बाँड) म्हणजे दोन किंवा अधिक अणू एकत्र बांधून त्यांपासून रासायनिक पदार्थ बनण्यास कारक ठरणारे अणूंमधील आकर्षण होय. विजाणू व अणुकेंद्र यांतील विद्युतचुंबकीय आकर्षण किंवा चुंबकीय ध्रुवासारखे आकर्षण इत्यादी विरोधी भारांमधील विद्युतचुंबकीय आकर्षण बलातून रासायनिक बंध उद्भवतात. "बळकटीनुसार" रासायनिक बंधांचे प्रकार आढळतात - उदाहरणार्थ सहसंयुज किंवा आयनिक बंधाप्रमाणे "बळकट बंध" आढळतात, तसेच आंतररेण्वीय बल, लंडन अपस्करण बल, हायड्रोजन बंध असे "क्षीण बंध"देखील आढळतात.

घटक अणू एकत्र कसे ठेवले जातात यावर अवलंबून चार प्रकारचे संयुगे आहेत:

• सहसंयोजक बंधांनी एकत्र आणलेले रेणू.
• आयनिक बंधद्वारे एकत्रित केलेले आयनिक संयुगे
• धातूबंधद्वारे एकत्रित केलेले इंटरमेटेलिक संयुगे
• काही संकुल आयोजित एकत्रित सहसंयोजक रोखे समन्वय करून.

हे सुद्धा पहा

• आयनिक बंध
• सहसंयुज बंध

रासायनिक बंधांचे मुख्य प्रकार

रासायनिक बंध म्हणजे अणुंमधील आकर्षण. हे आकर्षण अणुंच्या सर्वात बाहेरील किंवा संयुजा विजाणु वेगवेगळ्या वर्तनांचा परिणाम म्हणून पाहिले जातं. हे वाघणूक वेगवेगळ्या परिस्थितीत एकमेकांमध्ये अखंडपणे विलीन होतात, त्यामुळे त्यांच्यामध्ये काही संबंधी साफ दिसत नाही. परंतु, वेगवेगळ्या प्रकारच्या बंधांमध्ये फरक करणे उपयुक्त आणि प्रथा आहे, ज्यामुळे घनरूप पदार्थाचे वेगवेगळे गुणधर्म निर्माण होतात.

सहसंयुज बंधाच्या सर्वात सरळ दृष्टिकोनातून, एक किंवा अधिक विजाणु(बहुतेकदा विजाणुंची जोडी) दोन अणु केंद्रकांमधील जागेत ओढल्या जातात. बंध निर्मितीद्वारे ऊर्जा सोडली जाते. हे स्थितीज ऊर्जेतील घट झाल्यामुळे नाही, कारण दोन विजाणुंचे दोन प्राणुं(प्रोटॉन)कडे असलेले आकर्षण विजाणु-विजाणु आणि प्राणु(प्रोटॉन)-प्राणु(प्रोटॉन) प्रतिकर्षणांमुळे भरपाई होते. त्याच्या ऐवजी, प्रत्येक विजाणु त्याच्या संबंधित केंद्रकाच्या जवळ मर्यादित असलेल्या विजाणुच्या तुलनेत अधिक अवकाशीय वितरित (म्हणजे लंबी डी ब्रोगली तरंगलांबी ) कक्षेत असल्याने गतिज उर्जेतील घट झाल्यामुळे ऊर्जा (आणि म्हणूनच बंधाची स्थिरता) सोडली जाते. हे बंध दोन विशिष्ट ओळखण्यायोग्य अणूंमध्ये अस्तित्वात असतात आणि त्यांना अवकाशात एक दिशा असते, ज्यामुळे त्यांना रेखाचित्रांमध्ये अणूंमधील एकल जोडणाऱ्या रेषांच्या रूपात दाखवता येते किंवा मॉडेल्समध्ये गोलांमधील काठ्या म्हणून मॉडेल केलं पण जातं.

ध्रुवीय सहसंयुज बंधामध्ये, एक किंवा अधिक विजाणु दोन केंद्रकांमध्ये असम्मानपणे सामायिक केले जातात. सहसंयुज बंधांमुळे बहुतेकदा रेणु नावाच्या चांगल्या प्रकारे जोडलेल्या अणूंचा छोटासा संग्रह तयार होतो, जो घन आणि द्रव पदार्थांमध्ये इतर रेणूंशी अशा शक्तींद्वारे बांधला जातो जो बहुतेकदा रेणूंना अंतर्गतरित्या एकत्र ठेवणाऱ्या सहसंयुज बंधांपेक्षा कमजोर असतो. अशा कमजोर आंतर-आण्विक बंधांमुळे मेण आणि तेलांसारखे सेंद्रिय आण्विक पदार्थ, त्यांचे मऊ बल्क स्वरूप आणि त्यांचे कमी वितळण्याचे बिंदू मिळतात (द्रवांमध्ये, रेणूंनी एकमेकांशी बहुतेक संरचित किंवा केंद्रित संपर्क थांबतं). जेव्हा सहसंयुज बंध मोठ्या रेणूंमध्ये अणूंच्या लांब साखळ्यांना जोडतात (जसे की नायलॉनसारख्या पॉलिमरमध्ये), किंवा जेव्हा सहसंयुज बंध वेगवेगळ्या रेणूंनी बनलेले नसलेल्या घन पदार्थांमधून नेटवर्कमध्ये विस्तारतात (जसे की हिरा किंवा स्फटिक किंवा अनेक प्रकारच्या खडकांमधील सिलिकेट खनिजे ), तेव्हा परिणामी संरचना ताकतवान आणि कठीण दोन्ही असू शकतात, किमान सहसंयुग्मक बंधांच्या नेटवर्कशी योग्यरित्या निर्देशित दिशेने. तसेच, अशा सहसंयुज पॉलिमर आणि नेटवर्कचे वितळण्याचे बिंदू खूप वाढतात.

आयनिक बंधाच्या सरळ दृष्टिने, बंध वीजाणु बिल्कुल सामायिक केला जात नाही, परंतु हस्तांतरित केला जातो. या प्रकारच्या बंधामध्ये, एका अणूच्या बाह्य आण्विक कक्षेत एक रिकामी जागा असते जिथे एक किंवा अधिक वीजणु जोडल्या जाऊ शकतं. हे नवीन जोडलेले वीजाणु वेगवेगळ्या अणूमध्ये अनुभवल्या जाणाऱ्यापेक्षा कमी ऊर्जा-स्थिती (प्रभावीपणे अधिक अणुभाराच्या जवळ) व्यापतात. अशाप्रकारे, एक केंद्रक दुसऱ्या केंद्रकापेक्षा वीजाणुला अधिक घट्ट बांधलेलं स्थान देतं, ज्याच्यामुळे एक अणु दुसऱ्याला वीजाणु स्थानांतरित करू शकतं. या हस्तांतरामुळे एका अणुवर निव्वळ धनात्मक शुल्क आणि दुसऱ्यावर निव्वळ ऋणात्मक शुल्क आकारलं जातं. त्यानंतर धनात्मक आणि ऋणात्मक भारित आयनांमधील स्थिरवैद्युतिकी आकर्षणामुळे बंध निर्माण होतो. सहसंयुज बंधांमध्ये ध्रुवीकरणाची अत्यंत उदाहरणे म्हणून आयोनिक बंधांकडे पाहिले जाऊ शकते. बहुदा, अशा बंधांना अवकाशात विशिष्ट दिशा नसते, कारण ते प्रत्येक आयनच्या त्यांच्या सभोवतालच्या सर्व आयनांकडे समान स्थिरवैद्युतिकी आकर्षणामुळे उद्भवतात. आयनिक बंध शक्तिवान असतात (आणि म्हणून आयनिक पदार्थांना वितळण्यासाठी उच्च तापमानाची आवश्यकता असते) परंतु ते ठिसूळ देखील असतात, कारण आयनांमधील बल कमी-अंतराचे असतात आणि ते भेगा आणि फ्रॅक्चर सहजपणे भरत नाहीत. या प्रकारच्या बंधामुळे मीठ जश्या क्लासिक खनिज क्षारांच्या क्रिस्टल्सची भौतिक वैशिष्ट्ये निर्माण होतात.

कमी वेळा उल्लेख केलेला बंधाचा प्रकार म्हणजे धात्विक बंध . या प्रकारच्या बंधात, धातूमधील प्रत्येक अणु अनेक धातूच्या अणूंमध्ये असलेल्या वीजाणुच्या "समुद्रात" एक किंवा अधिक वीजाणु दान करतो. या समुद्रात, प्रत्येक वीजाणु (त्याच्या लाटीय स्वरूपामुळे ) एकाच वेळी अनेक अणूंशी जोडला जाऊ शकतं. धातूचे अणू त्यांचे वीजाणु गमावल्यामुळे काही प्रमाणात धनात्मक शुल्क होतात आणि वीजाणु कोणत्याही अणूचा भाग न राहता अनेक अणूंकडे आकर्षित होतात, त्यामुळे बंध निर्माण होतो. धातूचे बंधन हे सहसंयुज बंधांच्या मोठ्या प्रणालीवर वीजाणु विस्थानिकरणाचे एक अत्यंत उदाहरण म्हणून पाहिले जाऊ शकतं, ज्यामध्ये प्रत्येक अणू सहभागी होतो. या प्रकारचे बंधन बहुतेकदा खूप मजबूत असते (परिणामी धातूंची तन्य शक्ती वाढतो ). तथापि, धातूचे बंधन इतर प्रकारांपेक्षा अधिक सामूहिक स्वरूपाचे असते, आणि म्हणून ते धातूचे स्फटिक अधिक सहजपणे विकृत होऊ देतात, कारण ते एकमेकांकडे आकर्षित होणाऱ्या अणूंनी बनलेले असतात, परंतु कोणत्याही विशिष्ट-केंद्रित मार्गांनी नाहीत. यामुळे धातूंची लवचिकता वाढते. धातूंच्या बंधनात इलेक्ट्रॉनचे ढग धातूंची वैशिष्ट्यपूर्णपणे चांगली विद्युत आणि औष्णिक चालकता निर्माण करतात आणि त्यांच्या चमकदार चमकाला देखील कारणीभूत ठरतात जे पांढऱ्या प्रकाशाच्या बहुतेक वारंवारता परावर्तित करतात.