परमाणु संयोजन

जिस किसी चीज का वजन होता है वह पदार्थ है। परमाणु के सिद्धांत के अनुसार, सभी पदार्थ, चाहे वह ठोस हो, तरल हो, या गैस परमाणुओं से बना हो। परमाणु में एक केंद्रीय भाग होता है जिसे नाभिक कहा जाता है, जिसमें न्यूट्रॉन और प्रोटॉन होते हैं। आम तौर पर, प्रोटॉन सकारात्मक रूप से चार्ज कण होते हैं और न्यूट्रॉन न्यूट्रल चार्ज कण होते हैं। इलेक्ट्रॉन जो नकारात्मक रूप से आवेशित कण होते हैं वे नाभिक के चारों ओर एक तरह से सूर्य के चारों ओर ग्रहों की सरणी के समान कक्षाओं में व्यवस्थित होते हैं। निम्नलिखित आकृति एक परमाणु की संरचना को दर्शाती है।

विभिन्न तत्वों के परमाणुओं में विभिन्न प्रकार के प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन पाए जाते हैं। एक परमाणु को दूसरे से अलग करने के लिए या विभिन्न परमाणुओं को वर्गीकृत करने के लिए, एक संख्या जो किसी दिए गए परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या को इंगित करता है, प्रत्येक पहचाने गए तत्व के परमाणुओं को सौंपा गया है। इस संख्या के रूप में जाना जाता हैatomic numberतत्व का। कुछ तत्वों के लिए परमाणु संख्याएँ जो अर्धचालक के अध्ययन से जुड़ी हैं, निम्नलिखित तालिका में दी गई हैं।

तत्त्व	प्रतीक	परमाणु क्रमांक
सिलिकॉन	सी	14
जर्मेनियम	जीई	32
हरताल	जैसा	33
सुरमा	Sb	51
ईण्डीयुम	में	49
गैलियम	गा	31
बोरान	ख	5

आम तौर पर, एक परमाणु में शून्य पर अपने शुद्ध प्रभार को बनाए रखने के लिए प्रोटॉन और ग्रहों के इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या होती है। परमाणु अक्सर अपने उपलब्ध वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से स्थिर अणुओं या यौगिकों को बनाते हैं।

मुक्त वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के संयोजन की प्रक्रिया को आम तौर पर कहा जाता है bonding। परमाणु संयोजनों में होने वाले विभिन्न प्रकार के संबंध निम्नलिखित हैं।

• आयनिक बंध
• सहसंयोजक संबंध
• धातु बंधन

आइए अब हम इन परमाणु संबंध के बारे में विस्तार से चर्चा करते हैं।

आयनिक बंध

प्रत्येक परमाणु जब अणुओं को बनाने के लिए एक साथ बंधता है तो स्थिरता की मांग होती है। जब वैलेंस बैंड में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो यह कहा जाता है कि एstabilized condition। जब एक परमाणु के वैद्युत इलेक्ट्रॉन स्थिर होने के लिए किसी अन्य परमाणु के साथ जुड़ते हैं, तो उसे कहा जाता हैionic bonding।

• यदि किसी परमाणु में बाहरी शेल में 4 से अधिक वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं तो यह अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों की मांग कर रहा है। ऐसे परमाणु को अक्सर कहा जाता हैacceptor।

• यदि कोई परमाणु बाहरी शेल में 4 से कम वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को रखता है, तो वे इन इलेक्ट्रॉनों से बाहर निकलने की कोशिश करते हैं। इन परमाणुओं के रूप में जाना जाता हैdonors।

आयनिक संबंध में, दाता और स्वीकर्ता परमाणु अक्सर एक साथ जुड़ते हैं और संयोजन स्थिर हो जाता है। आम नमक आयनिक संबंध का एक सामान्य उदाहरण है।

निम्नलिखित आंकड़े स्वतंत्र परमाणुओं और आयनिक बंधन का उदाहरण देते हैं।

उपरोक्त आकृति में देखा जा सकता है कि सोडियम (Na) परमाणु अपने 1 वैलेंस इलेक्ट्रॉन को क्लोराइड (Cl) परमाणु को दान करता है जिसमें 7 वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। क्लोराइड परमाणु तुरंत नकारात्मक हो जाता है जब यह अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है और इससे परमाणु एक नकारात्मक आयन बन जाता है। जबकि दूसरी ओर, सोडियम परमाणु अपना वैलेंस इलेक्ट्रॉन खो देता है और सोडियम परमाणु फिर एक सकारात्मक आयन बन जाता है। जैसा कि हम जानते हैं कि आरोपों को आकर्षित करने के विपरीत, सोडियम और क्लोराइड परमाणु एक इलेक्ट्रोस्टैटिक बल द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।

सहसंयोजक संबंध

जब पड़ोसी परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को अन्य परमाणुओं के साथ साझा किया जाता है, तो सहसंयोजक बंधन होता है। सहसंयोजक बंधन में, आयन नहीं बनते हैं। यह सहसंयोजक बंधन और आयनिक संबंध में एक अद्वितीय प्रसार है।

जब एक परमाणु में बाहरी शेल में चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो यह चार पड़ोसी परमाणुओं के साथ एक इलेक्ट्रॉन साझा कर सकता है। दो लिंकिंग इलेक्ट्रॉनों के बीच एक सहसंयोजक बल की स्थापना की जाती है। ये इलेक्ट्रॉन वैकल्पिक रूप से परमाणुओं के बीच कक्षाओं को स्थानांतरित करते हैं। यह सहसंयोजक बल अलग-अलग परमाणुओं को एक साथ जोड़ता है। निम्नलिखित आंकड़ों में सहसंयोजक बंधन का एक चित्रण दिखाया गया है।

इस व्यवस्था में, प्रत्येक परमाणु के केवल नाभिक और वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को दिखाया जाता है। इलेक्ट्रॉन जोड़ी बनाई जाती है क्योंकि अलग-अलग परमाणु एक साथ बंधे होते हैं। इस मामले में, बंधन क्रिया को पूरा करने के लिए पांच परमाणुओं की आवश्यकता होती है। संबंध प्रक्रिया सभी दिशाओं में विस्तृत होती है। प्रत्येक परमाणु अब एक जाली नेटवर्क में एक साथ जुड़ा हुआ है और इस जाली नेटवर्क द्वारा एक क्रिस्टल संरचना बनाई जाती है।

धातु संबंध

तीसरे प्रकार की बॉन्डिंग आम तौर पर अच्छे इलेक्ट्रिकल कंडक्टरों में होती है और इसे मेटालिक बॉन्डिंग कहा जाता है। धातु बंधन में, सकारात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों के बीच एक इलेक्ट्रोस्टैटिक बल मौजूद होता है। उदाहरण के लिए, तांबे के वैलेंस बैंड के बाहरी आवरण में एक इलेक्ट्रॉन होता है। इस इलेक्ट्रॉन में विभिन्न परमाणुओं के बीच सामग्री के चारों ओर घूमने की प्रवृत्ति होती है।

जब यह इलेक्ट्रॉन एक परमाणु को छोड़ता है, तो यह तुरंत दूसरे परमाणु की कक्षा में प्रवेश करता है। प्रक्रिया नॉनस्टॉप आधार पर दोहराई जाती है। एक परमाणु एक सकारात्मक आयन बन जाता है जब एक इलेक्ट्रॉन इसे छोड़ देता है। यह है एकrandom process। इसका मतलब है कि एक इलेक्ट्रॉन हमेशा एक परमाणु से जुड़ा होता है। इसका मतलब यह नहीं है कि इलेक्ट्रॉन एक विशेष कक्षा के साथ जुड़ा हुआ है। यह हमेशा विभिन्न कक्षाओं में घूम रहा है। परिणामस्वरूप, सभी परमाणुओं में सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को साझा करने की संभावना है।

इलेक्ट्रॉनों एक बादल में चारों ओर लटकाते हैं जो सकारात्मक आयनों को कवर करते हैं। यह मँडराता हुआ बादल इलेक्ट्रॉनों को अनियमित रूप से आयनों में बाँधता है। निम्नलिखित आकृति तांबे के धातु संबंध का एक उदाहरण दिखाती है।