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एक संयुग्म आधार रासायनिक प्रजाति है जो एक एसिड के एक अणु के निष्प्रभावी होने के बाद बनता है, या तो एक प्रोटॉन के नुकसान से या एक लुईस बेस से इलेक्ट्रॉनों की एक अप्रकाशित जोड़ी प्राप्त करके । दूसरे शब्दों में, यह एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन रिएक्शन का उत्पाद है जो सीधे मूल एसिड से आता है। अम्ल और उसके संयुग्मी क्षार को सामूहिक रूप से संयुग्म अम्ल-क्षार युग्म कहा जाता है।
एक कमजोर एसिड की ब्रोंस्टेड-लोरी पृथक्करण प्रतिक्रिया पर विचार करें:
इस मामले में, एसिड बाईं ओर अभिकारक है, एचए, जबकि दाईं ओर एसिड द्वारा जारी प्रोटॉन और आयन, ए -, एसिड के प्रोटॉन खो जाने के बाद बचा हुआ है ।
इसे एक संयुग्मित “आधार” कहा जाता है क्योंकि सभी अम्ल-क्षार प्रतिक्रियाएँ उत्क्रमणीय होती हैं, यहाँ तक कि वे जिनमें प्रबल अम्ल और क्षार भी शामिल होते हैं (केवल उनके संतुलन स्थिरांक बहुत बड़े होते हैं और संतुलन उत्पादों की ओर बहुत दूर स्थानांतरित हो जाते हैं)। इस कारण से, जो एक अर्थ में पिछले समीकरण के रूप में एक एसिड के आयनीकरण का प्रतिनिधित्व करता है, विपरीत अर्थ में एक आधार के प्रोटॉन का प्रतिनिधित्व करता है, इस मामले में, ऋणायन ए – ।
संयुग्मित आधार की पहचान कैसे करें
अम्ल और क्षार की ब्रोंस्टेड-लोरी अवधारणा के दृष्टिकोण से, एक अम्ल कोई भी पदार्थ है, जो पानी में घुलने पर, एक प्रोटॉन को आयनित करने और दान करने में सक्षम होता है। चूंकि ऐसा करने में यह अपने संयुग्मी आधार में परिवर्तित हो जाता है, एक अम्ल और उसके संयुग्मी आधार के बीच एकमात्र अंतर एक प्रोटॉन की अनुपस्थिति है।
इसके अलावा, क्योंकि प्रोटॉन धनात्मक है और अपने कार्ब को अपने साथ ले जाता है, संयुग्म आधार हमेशा संबंधित एसिड की तुलना में एक इकाई कम विद्युत आवेश के साथ समाप्त होता है। इसका अर्थ है कि यदि अम्ल उदासीन था, तो उसका संयुग्मी क्षार ऋणात्मक (आवेशित -1) होगा, जबकि यदि अम्ल धनात्मक है, तो संयुग्मी क्षार उदासीन होगा, इत्यादि।
पॉलीप्रोटिक एसिड के संयुग्म आधार
एक मोनोप्रोटिक एसिड के संयुग्म आधार को पहचानना आमतौर पर सीधा होता है, हालांकि, पॉलीप्रोटिक एसिड के मामलों में कुछ भ्रम पैदा हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हम कभी-कभी H2SO4 जैसे अम्लों की वियोजन अभिक्रियाओं को एक ही चरण में दोनों प्रोटॉन खोने के रूप में लिखते हैं । हालाँकि, वास्तव में ऐसा नहीं होता है।
सभी पॉलीप्रोटोटिक एसिड क्रमिक आयनीकरण प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, और प्रत्येक प्रतिक्रिया में वे एक अलग संयुग्म आधार में परिवर्तित हो जाते हैं। भ्रम इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि एक पॉलीप्रोटिक एसिड का पहला संयुग्मित आधार अभी भी प्रोटॉन को बरकरार रखता है, इसलिए संयुग्मित आधारों के अलावा, वे ऐसे अम्ल भी होते हैं जिनका अपना संयुग्म आधार होता है।
निम्नलिखित उदाहरण इसे और अधिक स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करेगा:
पॉलीप्रोटिक एसिड और उनके संयुग्मित आधारों का उदाहरण: फॉस्फोरिक एसिड
पॉलीप्रोटिक एसिड के संतुलन को दर्शाने के लिए शायद सबसे अच्छा उदाहरण फॉस्फोरिक एसिड या H3PO4 है । निम्नलिखित प्रतिवर्ती पृथक्करण प्रतिक्रियाओं के अनुसार यह एसिड कुल तीन प्रोटॉन खो सकता है:
इस मामले में, फॉस्फोरिक एसिड (H3PO4 ) एक प्रोटॉन खोने के बाद डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट आयन (H2PO4 – ) बन जाता है , इसलिए यह इसका संयुग्मित आधार है । इसी समय, एच 2 पीओ 4 – एक एसिड है जो हाइड्रोजन फॉस्फेट आयन (एचपीओ 4 2- ) बनने के लिए दूसरी प्रतिक्रिया में आयनित होता है , इसलिए बाद वाला एच 2 पीओ 4 – का संयुग्मित आधार है , लेकिन एच से नहीं 3 पीओ 4 । HPO4 2- आयन के बारे में भी यही सच है , जो एक एसिड भी है (H का संयुग्मी आधार होने के अलावा)2 ओपी 4 – )। पृथक्करण पर, यह फॉस्फेट आयन बन जाता है, जो इसका संयुग्म आधार है।
संयुग्मी क्षार का अम्ल की अम्लता से संबंध
संयुग्म आधार संरचना किसी भी अम्ल की अम्लता के बारे में सुराग दे सकती है। उस रासायनिक प्रजाति की स्थिरता का विश्लेषण और इसकी तुलना मूल एसिड की संरचनात्मक स्थिरता से करने से यह समझाने में मदद मिलती है कि क्यों कुछ एसिड दूसरों की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं।
एसिड और उसके संयुग्म आधार दोनों की संरचना के विश्लेषण के लिए लागू किए जा सकने वाले स्थिरता मानदंडों में से हैं:
- पूर्ण ऑक्टेट: लुईस बांड सिद्धांत इंगित करता है कि ऑक्टेट नियम का उल्लंघन करने वाले परमाणुओं वाले अणु उन अणुओं की तुलना में कम स्थिर होते हैं जिनमें सभी परमाणुओं में पूर्ण ऑक्टेट होते हैं।
- अनुनाद संरचनाएं: अधिक अनुनाद संरचनाओं वाले अणु कम वाले की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
- सुगन्धितता: सुगन्धितता प्रदर्शित करने वाली प्रजातियाँ उन प्रजातियों की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं जो सुगंधित नहीं होती हैं, और ये उन प्रजातियों की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं जो एंटीएरोमैटिक होती हैं।
- निचला कुल आवेश: सामान्य तौर पर, तटस्थ प्रजातियाँ आयनिक प्रजातियों की तुलना में अधिक स्थिर होती हैं, और आयनों की तुलना करते समय, कम शुद्ध आवेश वाले अधिक स्थिर होते हैं।
- आवेशों का पृथक्करण: जब एक ही शुद्ध आवेश वाली दो संरचनाओं की तुलना की जाती है, तो कई परमाणुओं के बीच कम औपचारिक आवेशों को अलग करने वाला अधिक औपचारिक आवेशों की तुलना में अधिक स्थिर होता है।
- औपचारिक आवेशों का स्थान: दो अणुओं के बीच जिनके समान औपचारिक आवेश होते हैं, अधिक विद्युतीय परमाणुओं पर ऋणात्मक आवेश वाले और कम विद्युतीय परमाणुओं पर धनात्मक वाले अधिक स्थिर होंगे।
इन स्थिरता मानदंडों के आधार पर एसिड की उसके संयुग्मित आधार से तुलना करने से आपको यह निर्धारित करने की अनुमति मिलती है कि क्या एसिड अपने प्रोटोनेटेड (जैसे एचए, उदाहरण के लिए) या आयनित (जैसे ए – उदाहरण के लिए) रूप में होना पसंद करेगा ।
यदि संयुग्मी क्षार अम्ल की तुलना में अधिक स्थिर है, तो अम्ल अलग हो जाएगा और मजबूत होगा, जबकि यदि विपरीत सत्य है, तो यह एक कमजोर अम्ल होगा।
एसिड के उदाहरण: संयुग्म आधार जोड़े
यहाँ विभिन्न अम्लों और उनके संबंधित संयुग्मी क्षारों के कुछ अतिरिक्त उदाहरण दिए गए हैं:
- हाइड्रोक्लोरिक एसिड और क्लोराइड आयन (एचसीएल और सीएल – )
- बाइकार्बोनेट आयन और कार्बोनेट आयन (HCO 3 – और CO 3 2- )
- अमोनियम केशन और अमोनिया ( NH4 + और NH3 )
- सल्फ्यूरिक एसिड और बाइसल्फेट ( H2SO4 और HSO4 – )
संदर्भ
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