பாடங்கள் · அலகு 2 · முனைவும் மூலக்கூறிடை விசைகளும்

முனைவுத் தன்மையும் மூலக்கூறிடை விசைகளும்

முழுமையான பார்வை — முனைவுத் தன்மையும் துணை இடைத்தாக்கங்களும் (Molecular Polarity & Intermolecular Forces) ஏன் முக்கியம்?

ஒரு பதார்த்தத்தின் கொதிநிலை (boiling point), உருகுநிலை, கரைதிறன், ஆவியாகும் இயல்பு ஆகிய பெளதிக இயல்புகள் அனைத்தும் அப்பதார்த்தத்தின் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான கவர்ச்சி விசைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. மூலக்கூறுக்குள் உள்ள வலுப்பிணைப்புகள் மூலக்கூறை ஒன்றாக வைத்திருந்தாலும், ஒரு பதார்த்தம் திரவமாகவோ திண்மமாகவோ இருப்பதற்குக் காரணம் தனித்த மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் இயங்கும் துணை இடைத்தாக்கங்கள் (intermolecular interactions) ஆகும். இவ்விடைத்தாக்கங்களின் வன்மையை விளங்கிக்கொள்வதற்கு முதலில் ஒரு மூலக்கூறு முனைவுத் தன்மை கொண்டதா என்பதைத் தீர்மானிக்க வேண்டும். ஒரு பிணைப்பு முனைவுடையதாக இருப்பினும், மூலக்கூறு முழுவதும் முனைவற்றதாக இருக்கக்கூடும் என்பதே இங்குள்ள நுட்பமான விடயமாகும். இதற்குச் சிறந்த உதாரணம் காபனீரொட்சைட்டு (CO₂) ஆகும். ஐதரசன் பிணைப்பு எனும் வலுவான துணை இடைத்தாக்கமே நீரின் (H₂O) அசாதாரண கொதிநிலைக்கும், பனிக்கட்டி நீரிலும் பார்க்க அடர்த்தி குறைந்து மிதப்பதற்கும் காரணமாகும். துணை இடைத்தாக்கங்கள் சார்ந்த கொதிநிலை விதிவிலக்குகள் பகுதி II கட்டுரை வினாவுக்கு உகந்தனவாக இருப்பதோடு, முனைவுத் தன்மை தொடர்பான வினாக்கள் பகுதி I இல் தொடர்ந்து இடம்பெறுகின்றன.

பிணைப்பின் முனைவுத் தன்மையும் மூலக்கூறின் முனைவுத் தன்மையும்

நீர் மூலக்கூறின் முனைவுத் தன்மை (மின்னிலை அளவி)
*Water molecule polarity (electrostatic potential)*
Wikipedia → · CC

இரசாயனப் பங்கீட்டுப் பிணைப்பை உருவாக்கும் அணுக்களுக்கு இடையிலான மின்னெதிர்த் தன்மை (electronegativity) வேறுபாடு உயர்வாக இருப்பின், பிணைப்பு இலத்திரன் முகில் முனைவாக்கம் அடைகின்றது. அதாவது பங்கீடு செய்யப்பட்ட இலத்திரன்கள் மின்னெதிர்த் தன்மை கூடிய அணுவுக்கு அண்மையில் காணப்படுவதற்கான நிகழ்தகவு உயர்வடைகின்றது. இவ்வாறு உருவாகும் பிணைப்பு ஒரு முனைவு (polar) பிணைப்பு எனப்படும்.

எவ்வாறாயினும், ஒரு முழு மூலக்கூறின் முனைவுத் தன்மையைக் (molecular polarity) கருதும்போது, அதிலுள்ள பிணைப்புகளின் முனைவுத் தன்மை மட்டுமன்றி, மூலக்கூறின் கேத்திர கணித வடிவமும் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றது. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள பிணைப்புகள் முனைவுடையனவாக இருப்பினும், மூலக்கூறு சமச்சீர் வடிவத்தைக் கொண்டிருக்கும்போது தனிப்பட்ட பிணைப்புகளின் முனைவாக்கங்கள் ஒன்றை ஒன்று ஈடுசெய்வதால் தேறிய இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் (dipole moment) பூச்சியமாகின்றது.

காபனீரொட்சைட்டு (CO₂): C–O பிணைப்பு முனைவுடையது. ஆயினும் CO₂ மூலக்கூறு நேர்கோட்டு வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பதால், இரு C–O பிணைப்புகளின் முனைவாக்கங்களும் சம பருமனுடன் எதிர் திசைகளில் அமைந்து ஒன்றை ஒன்று முழுமையாக ஈடுசெய்கின்றன. எனவே CO₂ ஒரு முனைவற்ற (non-polar) மூலக்கூறு ஆகும்.
காபன் டெட்ராகுளோரைட்டு (CCl₄): C–Cl பிணைப்பு முனைவுடையது. ஆயினும் மூலக்கூறு சமச்சீரான நானமுகி வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பதால் CCl₄ முனைவற்றதாகின்றது.
நீர் (H₂O): O–H பிணைப்பு முனைவுடையது. நீர் மூலக்கூறு கோணல் வடிவத்தைக் கொண்டிருப்பதால், பிணைப்பு முனைவாக்கங்கள் ஒன்றை ஒன்று ஈடுசெய்வதில்லை; எனவே நீர் ஒரு முனைவு மூலக்கூறு ஆகும்.

ஒரு மூலகத்தின் ஈரணு மூலக்கூறுகளான Cl₂, O₂, N₂, H₂ போன்றவற்றில் இரு அணுக்களின் மின்னெதிர்த் தன்மை சமமாக இருப்பதால் அவற்றின் பிணைப்புகள் முனைவற்ற பங்கீட்டுப் பிணைப்புகளாகவே அமைகின்றன.

மின்னெதிர்த் தன்மையின் பருமனில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் காரணிகள்

ஒரு மூலகத்தின் மின்னெதிர் இயல்பு (electronegativity), அம்மூலகம் அமைந்துள்ள இரசாயனச் சூழலினால் சிறிதளவு மாற்றமடையக் கூடியது. ஆவர்த்தன அட்டவணையில் ஒரு ஆவர்த்தனத்தில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது இது கூடுவதும், ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது இது குறைவதும் அலகு 1 இல் கற்கப்பட்ட அடிப்படைத் தொடர்போக்காகும். ஆயினும், ஒரே மூலகத்தின் ஒரு அணு வேறுபட்ட சூழல்களில் காணப்படும்போது அதன் மின்னெதிர் இயல்பின் பருமனைத் தீர்மானிக்கும் நான்கு முக்கிய காரணிகள் கீழே விளக்கப்படுகின்றன.

1. கலப்பாக்கம் (hybridisation): அணுவின் கலப்பாக்கப்பட்ட ஓபிற்றலில் s பண்பு கூடும்போது அதன் மின்னெதிர் இயல்பு கூடுகின்றது. s பண்பின் ஒழுங்கு sp > sp² > sp³ ஆதலால், மின்னெதிர் இயல்பும் இதே ஒழுங்கில் அமைகின்றது. உதாரணமாக, ஈதைன் (C₂H₂) இல் உள்ள sp கலப்பாக்கப்பட்ட காபன் அணு, ஈத்தீன் (C₂H₄) இல் உள்ள sp² காபன் அணுவிலும், ஈத்தேன் (C₂H₆) இல் உள்ள sp³ காபன் அணுவிலும் கூடிய மின்னெதிர் இயல்பைக் கொண்டுள்ளது.

2. ஏற்றம் (charge): ஒரு அணுவின் மீதுள்ள நேர் ஏற்றம் கூடும்போது அதன் மின்னெதிர் இயல்பு கூடுகின்றது. உயர் நேர் ஏற்றம் கொண்ட அணு, நடுநிலை அணுவைக் காட்டிலும் பிணைப்பு இலத்திரன்களை வன்மையாக இழுக்கின்றது. உதாரணமாக, NH₄⁺ இல் நேர் ஏற்றம் கொண்ட நைதரசன் அணு, ஏற்றமற்ற நடுநிலை நைதரசன் அணுவிலும் கூடிய மின்னெதிர் இயல்பைக் கொண்டுள்ளது.

3. ஒட்சியேற்ற எண் (oxidation number): ஒரு அணுவின் கலப்பாக்கமும் ஏற்றமும் சமமாக இருக்கும்போது, அதன் மின்னெதிர் இயல்பு ஒட்சியேற்ற எண்ணினால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றது. ஒட்சியேற்ற எண் கூடும்போது மின்னெதிர் இயல்பும் கூடுகின்றது. உதாரணமாக, H₂S, SO₃²⁻, SO₄²⁻ ஆகியவற்றில் சல்பர் அணுவின் ஒட்சியேற்ற எண்கள் முறையே −2, +4, +6 ஆக அமைவதால், சல்பரின் மின்னெதிர் இயல்பும் இதே ஒழுங்கில் கூடுகின்றது.

4. இணைக்கப்பட்டுள்ள ஏனைய அணுக்களின் இயல்புகள்: கருதப்படும் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள அயல் அணுக்கள் இலத்திரன்களை வலிந்து இழுக்கும் இயல்புடையனவாக இருப்பின், அவ்வணுவின் மின்னெதிர் இயல்பு உயர்த்தப்படுகின்றது. உதாரணமாக, CF₄ இல் உள்ள காபன் அணு, CCl₄ இல் உள்ள காபன் அணுவிலும் கூடிய மின்னெதிர் இயல்பைக் கொண்டுள்ளது; ஏனெனில் கூடிய மின்னெதிர் இயல்புள்ள புளோரின் அணுக்கள், காபன் அணுவை அதிக நேர் ஏற்றமுடையதாக மாற்றுகின்றன.

கலப்பாக்கப்பட்ட ஓபிற்றலில் s பண்பு கூடும்போது மின்னெதிர் இயல்பு கூடுகின்றது

CO₂, CCl₄ முனைவற்ற மூலக்கூறுகளின் வடிவம்

இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன்

ஒரு முனைவு மூலக்கூறில், ஒரு முனையில் பகுதி மறை ஏற்றமும் (δ−) மற்ற முனையில் பகுதி நேர் ஏற்றமும் (δ+) உருவாகின்றன. இவ்வாறு ஏற்றப் பிரிப்புடைய மூலக்கூறு ஒரு நிலையான இருமுனைவைக் கொண்டிருக்கின்றது. ஒற்றைப் பிணைப்பைக் கொண்ட ஐதரசன் குளோரைட்டு (HCl) மூலக்கூறைக் கருதும்போது இவ்வெண்ணக்கரு தெளிவாகின்றது. HCl இல் சமச்சீரற்ற இலத்திரன் முகில் காணப்படுவதால் நேர் முனைவு ஐதரசன் அணுவிலும் மறை முனைவு குளோரின் அணுவிலும் அமைகின்றது.

இருமுனைவின் பருமனை அளவிடும் அளவை இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் (dipole moment) எனப்படும். இது முனைவின் ஏற்றத்தின் பருமனை, இரு அணுக்களுக்கு இடையிலான தூரத்தால் பெருக்குவதன் மூலம் கணிக்கப்படுகின்றது.

இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் (μ) = முனைவின் ஏற்றம் (q) × பிணைப்பு நீளம் (d)

இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் ஒரு வெக்டர் பருமன் ஆகும்; எனவே மூலக்கூறின் தேறிய இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன், தனிப்பட்ட பிணைப்பு இருமுனைவுகளின் வெக்டர் கூட்டுத்தொகையாக அமைகின்றது. சமச்சீர் மூலக்கூறுகளில் இக்கூட்டுத்தொகை பூச்சியமாகின்றது.

HCl இன் ஒற்றை இருமுனைவு, மற்றும் H₂O இல் இரு O–H பிணைப்பு இருமுனைவுகளின் வெக்டர் கூட்டுத்தொகை — கோணல் வடிவத்தால் தேறிய μ பூச்சியமாகாது

துணை இடைத்தாக்கங்கள்

நிலையான மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் இயங்கும் கவர்ச்சி விசைகள் துணை இடைத்தாக்கங்கள் (intermolecular interactions) அல்லது இரண்டாம் நிலை இடைத்தாக்கங்கள் எனப்படுகின்றன. வண்டர் வாலிசு (van der Waals) கவர்ச்சி விசைகள் என்பன மூலக்கூற்றுத் துணிக்கைகளுக்கு இடையிலான கவர்ச்சி விசைகளாகும். இவை இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம், இருமுனைவு-தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு இடைத்தாக்கம், லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள் ஆகியவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

அயன்-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம்

NaCl போன்ற அயன் சேர்வைகள் நீரில் கரைவதற்குக் காரணம் அயன்களுக்கும் நீர் மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் ஏற்படும் அயன்-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம் (ion-dipole) ஆகும். ஒரு அயன் சேர்வையில் உள்ள கற்றயன் (உதாரணம்: Na⁺), நீர் மூலக்கூறின் பகுதி மறை ஏற்றமுடைய ஒட்சிசன் அணுவுடன் இடைத்தாக்கம் அடைகின்றது. அதேபோன்று அன்னயன் (உதாரணம்: Cl⁻), நீர் மூலக்கூறின் பகுதி நேர் ஏற்றமுடைய ஐதரசன் அணுவுடன் இடைத்தாக்கம் அடைகின்றது. இவ்வாறு கற்றயனும் அன்னயனும் நீர் மூலக்கூறுகளால் சூழப்படுவதால் NaCl நீரில் கரைக்கப்படுகின்றது.

NaCl இன் அயன்களுக்கும் நீருக்கும் இடையிலான அயன்-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம்

இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம்

நிலையான இருமுனைவுடைய முனைவு மூலக்கூறுகளுக்கு இடையேயான கவர்ச்சி விசை இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம் (dipole-dipole) எனப்படும். ஒரு மூலக்கூறின் δ+ ஏற்றமுடைய முனைவுக்கும் அயலிலுள்ள மற்றொரு மூலக்கூறின் δ− ஏற்றமுடைய முனைவுக்கும் இடையில் இக்கவர்ச்சி உருவாகின்றது. இவ்விசையின் பருமன் தோராயமாக 0.5–15 kJ/mol வீச்சில் அமைகின்றது; இது ஐதரசன் பிணைப்பின் வன்மையைவிடத் தாழ்வானது.

முனைவு HCl மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சி — ஒரு மூலக்கூறின் δ⁻ முனை அயல் மூலக்கூறின் δ⁺ முனையுடன் இணைகின்றது

ஐதரசன் பிணைப்பு

ஐதரசன் பிணைப்பு (hydrogen bond) என்பது ஒரு வகையான இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம் ஆகும்; ஆயினும் இது ஏனைய இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்களைவிட வன்மையானது. பொதுவாக ஐதரசன் பிணைப்பின் பருமன் 4–40 kJ/mol வீச்சில் காணப்படுகின்றது.

ஐதரசன் அணு ஒன்று மின்னெதிர்த் தன்மை கூடிய F, O அல்லது N அணுவுடன் பிணைப்பில் ஈடுபட்டிருக்கும்போது, அவ்விரு அணுக்களுக்கும் இடையிலான மின்னெதிர்த் தன்மை வேறுபாடு உயர்வாக இருப்பதால் ஐதரசன் அணு உயர்ந்த பகுதி நேர் ஏற்றத்தைப் (δ+) பெறுகின்றது. ஐதரசன் அணு மிகச் சிறிய அணுவாக இருப்பதால் இவ்வேற்றம் ஒரு வன்மையான நிலைமின் புலத்தை உருவாக்குகின்றது. இவ்வாறு பகுதி நேர் ஏற்றமுடைய ஐதரசன் அணுவுக்கும், மின்னெதிர்த் தன்மை கூடிய அணுவின் தனிச்சோடி இலத்திரன்களுக்கும் (lone pair) இடையில் உருவாகும் இடைத்தாக்கமே ஐதரசன் பிணைப்பு எனப்படுகின்றது. ஆகவே ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாவதற்கு ஐதரசன் ஆனது F, O அல்லது N உடன் பிணைந்திருத்தல் அவசியமாகும்.

நீர் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான ஐதரசன் பிணைப்பு — ஒரு நீர் மூலக்கூறு நான்கு அயல் மூலக்கூறுகளுடன் இணைதல்

கொதிநிலை விதிவிலக்குகள்

ஐதரசன் பிணைப்பு HF, H₂O, NH₃ ஆகியவற்றின் அசாதாரண உயர் கொதிநிலைகளை விளக்குகின்றது. ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது மூலக்கூற்றுத் திணிவு கூடுவதால் கொதிநிலையும் கூட எதிர்பார்க்கப்படுகின்றது. ஆயினும் F, O, N ஆகியவற்றின் ஐதரசன் சேர்வைகள் தத்தம் தொகுதியின் ஏனைய சேர்வைகளைவிட மிக உயர்ந்த கொதிநிலைகளைக் கொண்டுள்ளன. இதற்குக் காரணம், இம்மூலக்கூறுகளுக்கு இடையில் வன்மையான ஐதரசன் பிணைப்பு காணப்படுவதால் அவற்றைப் பிரித்தெடுக்க அதிக சக்தி தேவைப்படுகின்றது என்பதேயாகும்.

பனிக்கட்டி நீரிலும் பார்க்க அடர்த்தி குறைந்து மிதத்தல்

ஐதரசன் பிணைப்பின் மற்றொரு குறிப்பிடத்தக்க விளைவு பனிக்கட்டியின் அமைப்பில் காணப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு நீர் மூலக்கூறும் தன்னிடமுள்ள இரு ஐதரசன் அணுக்களைக் கொண்டு இரு ஐதரசன் பிணைப்புகளையும், ஒட்சிசன் அணுவிலுள்ள இரு தனிச்சோடி இலத்திரன்களைக் கொண்டு மேலும் இரு ஐதரசன் பிணைப்புகளையும் உருவாக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. நீர் உறையும்போது இந்நான்கு ஐதரசன் பிணைப்புகளும் மூலக்கூறுகளை ஒரு நான்முகி வடிவ ஒழுங்கான பளிங்குரு அமைப்பில் கட்டிவைக்கின்றன. இவ்வொழுங்கான அமைப்பு திரவ நீரிலும் பார்க்க கூடிய சுயாதீன வெளியை எடுப்பதால் பனிக்கட்டியின் அடர்த்தி நீரிலும் பார்க்கக் குறைவாகின்றது; எனவே பனிக்கட்டி நீரில் மிதக்கின்றது.

பனிக்கட்டியில் நீர் மூலக்கூறுகளின் நான்முகி ஒழுங்காக்கம்

தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு சார்ந்த இடைத்தாக்கங்கள்

ஒரு முனைவு மூலக்கூறு அல்லது அயன், அண்மையில் உள்ள முனைவற்ற மூலக்கூறின் இலத்திரன் முகிலை மீள் ஒழுங்காக்கத்துக்கு உட்படுத்தி அதில் ஒரு தூண்டப்பட்ட இருமுனைவை (induced dipole) உருவாக்கக்கூடும்.

அயன்-தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு இடைத்தாக்கம்: முனைவற்ற அயடீன் (I₂) நீரில் கரையாது. ஆயினும் KI கரைசலில் அயடைட்டு அயன் I₂ மூலக்கூறில் ஒரு இருமுனைவைத் தூண்டுவதால் அயடீன் கரைகின்றது.
இருமுனைவு-தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு இடைத்தாக்கம்: ஒரு முனைவு மூலக்கூறு, ஒரு அணுவை அல்லது முனைவற்ற மூலக்கூறைத் தூண்டுவதனால் உருவாகும் நலிந்த கவர்ச்சி விசை இதுவாகும்.

லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள்

லண்டன் கலைவு விசை — ஆர்கான் இரட்டை
*London dispersion force — argon dimer*
Wikipedia → · CC

லண்டன் (London) இடைத்தாக்கங்கள் அல்லது கலைவு இடைவிசைகள் என்பன தற்காலிக தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு சார்ந்த நலிந்த கவர்ச்சி விசைகளாகும். ஒரு மூலக்கூறு முனைவற்றதாக இருப்பினும், அதிலுள்ள இலத்திரன்களின் தொடர்ச்சியான அசைவினால் ஒரு கணப்பொழுதில் உயர் இலத்திரன் அடர்த்தியுள்ள பிரதேசமும் தாழ் இலத்திரன் அடர்த்தியுள்ள பிரதேசமும் உருவாகின்றன. இவ்வாறு தற்காலிகமாக உருவாகும் இருமுனைவு, அயல் மூலக்கூறில் ஒரு தூண்டப்பட்ட இருமுனைவை உண்டாக்குகின்றது; இவ்விரு இருமுனைவுகளுக்கும் இடையிலான கவர்ச்சியே லண்டன் இடைத்தாக்கம் எனப்படுகின்றது. லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள் முனைவுள்ள, முனைவற்ற எல்லா அணுக்களுக்கும் மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் காணப்படுகின்றன. மூலக்கூற்றுத் திணிவு கூடும்போது இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை கூடுவதால் லண்டன் இடைத்தாக்கங்களின் வன்மையும் கூடுகின்றது.

தூண்டப்பட்ட இருமுனைவு இடைத்தாக்கங்கள் — அயன் ஒரு முனைவற்ற மூலக்கூறைத் தூண்டுதல், நிலையான இருமுனைவு தூண்டுதல், மற்றும் லண்டன் கலைவு விசை (தற்காலிக இருமுனைவு)

கொதிநிலையையும் கரைதிறனையும் துணை இடைத்தாக்கங்கள் தீர்மானித்தல்

ஒரு பதார்த்தத்தைத் திரவ நிலையிலிருந்து வாயு நிலைக்கு மாற்ற, அதன் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான துணை இடைத்தாக்கங்களை முறித்தெடுக்கப் போதிய சக்தி வழங்கப்பட வேண்டும். எனவே துணை இடைத்தாக்கங்கள் வன்மையாக இருக்கும்போது கொதிநிலை உயர்வாகின்றது. கீழுள்ள அட்டவணை இவ்வுறவை எடுத்துக் காட்டுகின்றது.

மூலக்கூறு	இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன்	முதன்மை இடைத்தாக்கம்	கொதிநிலை
O₂	0	லண்டன்	−183 °C
HCl	உண்டு	இருமுனைவு-இருமுனைவு	−85 °C
HF	உண்டு	ஐதரசன் பிணைப்பு	20 °C
H₂O	உண்டு	ஐதரசன் பிணைப்பு	100 °C

சம மூலக்கூற்றுத் திணிவைக் கொண்ட CO மற்றும் N₂ ஐ ஒப்பிடும்போது, CO ஒரு முனைவு மூலக்கூறாக இருப்பதால் அதற்கு இடையில் இயங்கும் இருமுனைவு-இருமுனைவு இடைத்தாக்கம், முனைவற்ற N₂ இல் இயங்கும் லண்டன் இடைத்தாக்கத்தைவிட வன்மையானது; எனவே CO இன் கொதிநிலை N₂ இலும் பார்க்க உயர்வாக அமைகின்றது.

கரைதிறனைப் பொறுத்தவரை, "ஒத்தது ஒத்ததைக் கரைக்கும்" எனும் கோட்பாடு பிரயோகமாகின்றது. முனைவு மூலக்கூறுகள் முனைவு கரைப்பான்களிலும், முனைவற்ற மூலக்கூறுகள் முனைவற்ற கரைப்பான்களிலும் நன்கு கரைகின்றன. இதற்குக் காரணம், கரைபொருளுக்கும் கரைப்பானுக்கும் இடையிலான துணை இடைத்தாக்கங்களின் வன்மை ஒத்திருக்கும்போது மட்டுமே கரைதல் சாதகமாக நிகழ்கின்றது என்பதேயாகும்.

துணை இடைத்தாக்கங்களின் ஒப்பீட்டு வன்மை வரிசை பொதுவாகப் பின்வருமாறு அமைகின்றது: அயன்-இருமுனைவு > ஐதரசன் பிணைப்பு > இருமுனைவு-இருமுனைவு > லண்டன் இடைத்தாக்கங்கள். இவை அனைத்தும் வலுப்பிணைப்பைவிட மிக நலிந்தவையாகும்.

பகுப்பு உதாரணங்கள் — கொதிநிலை ஒப்பீடு "முடிவெடுக்கும்" உத்தி

"கொதிநிலையை நியாயப்படுத்துக" வகை கட்டமைப்பு வினாக்களுக்கு, மூன்று படிகளில் யோசிக்க வேண்டும்: (1) மூலக்கூற்றுத் திணிவை ஒப்பிடு (லண்டன் விசையின் அளவை நிர்ணயிக்கும்); (2) முனைவுத்தன்மையைச் சரிபார் (இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சி கூடுதலாக உண்டா?); (3) இரண்டு காரணிகளும் முரண்பட்டால், எது பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றது என முடிவெடு. கீழுள்ள ஏழு உதாரணங்கள் இந்த உத்தியை நடைமுறையில் காட்டுகின்றன.

ஒப்பீடு	திணிவு	பகுப்பாய்வு
ICl(l) > Br₂(l)	162.5 ≈ 160 (சமன்)	திணிவு சமன் ⟹ லண்டன் விசை சமன். ICl துருவமானது (I≠Cl) — கூடுதல் இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சி; Br₂ சமச்சீர் ஈரணு — இருமுனைவற்றது.
CO₂ < SO₂	44 < 64	CO₂ நேர்கோடு/சமச்சீர் — இருமுனைவற்றது (லண்டன் மட்டும்). SO₂ கோணல் வடிவம் — துருவமானது; அதிக திணிவும் லண்டன் விசையை மேலும் கூட்டுகின்றது.
CO(g) > N₂(g)	28 = 28 (சமன்)	திணிவு சமன் ⟹ லண்டன் விசை கிட்டத்தட்ட சமன். CO துருவமானது (C≠O); N₂ சமச்சீர் ஈரணு — இருமுனைவற்றது. துருவத்தன்மையே தீர்மானிக்கும் காரணி.
F₂ < Cl₂ < Br₂ < I₂	அதிகரிக்கும் வரிசை	அனைத்தும் இருமுனைவற்ற சமச்சீர் ஈரணு மூலக்கூறுகள் — திணிவு அதிகரிக்கும் வரிசையிலேயே லண்டன் விசையும் கொதி/உருகுநிலையும் அதிகரிக்கும்.
CH₄ < CH₃Br < CHBr₃ < CBr₄	அதிகரிக்கும் வரிசை	மாற்றீட்டு எண்ணிக்கை (Br) அதிகரிக்க திணிவும் மேற்பரப்பும் அதிகரிக்கும். CHBr₃ துருவமானது; CBr₄ சமச்சீர்/இருமுனைவற்றது ஆனாலும் அதிக திணிவால் லண்டன் விசையே முனைந்து, கொதிநிலை இன்னும் அதிகமே.
N₂ < O₂ < F₂	28 < 32 < 38	அனைத்தும் இருமுனைவற்றவை — திணிவு வரிசையே கொதிநிலை வரிசை.
Ar < Cl₂ < P₄ < S₈	40 < 71 < 124 < 256	அனைத்தும் இருமுனைவற்றவை — திணிவு வரிசையே கொதிநிலை வரிசை.

💡 முக்கிய பாடம் — CHBr₃ vs CBr₄

CHBr₃ துருவமான மூலக்கூறாக (இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சியுடன்) இருந்தும், சமச்சீர்/இருமுனைவற்ற CBr₄-இன் கொதிநிலையே அதிகமாக உள்ளது — ஏனெனில் CBr₄-இன் பெரிய திணிவால் ஏற்படும் லண்டன் விசையின் வலிமை, CHBr₃-இன் இருமுனைவு-இருமுனைவு கவர்ச்சியை மிஞ்சுகின்றது. துருவத்தன்மை இருப்பது எப்போதும் "வெல்லும்" என நினைப்பது ஒரு பொதுவான தேர்வுத் தவறு — திணிவு-வழி லண்டன் விசையின் அளவும் ஒப்பிடப்பட வேண்டும்.

தேர்வாளர் பார்வை

இப்பகுதியில் தேர்வில் மிக அடிக்கடி வினவப்படும் பொறி, பிணைப்பின் முனைவுத் தன்மைக்கும் மூலக்கூறின் முனைவுத் தன்மைக்கும் இடையிலான வேறுபாடேயாகும். CO₂ இல் C–O பிணைப்புகள் முனைவுடையனவாக இருப்பினும், மூலக்கூறின் நேர்கோட்டுச் சமச்சீர் வடிவத்தால் தேறிய இருமுனைவுத் திருப்புத்திறன் பூச்சியம் என்பதைத் தெளிவாக விளக்க முடிய வேண்டும். ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாவதற்கு ஐதரசன் ஆனது F, O அல்லது N உடன் பிணைந்திருத்தல் கட்டாயம் என்பதை மறக்கக் கூடாது; எல்லா H–X பிணைப்பையும் ஐதரசன் பிணைப்பாகக் கருதுவது பொதுவான பிழையாகும். கொதிநிலை விதிவிலக்குகளையும், பனிக்கட்டி நீரில் மிதப்பதையும் ஐதரசன் பிணைப்பின் அடிப்படையில் முழுக் காரண-விளைவுத் தொடரிலேயே விளக்கப் பயிற்சி பெறுதல் பகுதி II கட்டுரை வினாவுக்கு அவசியமாகும்.

முனைவு மற்றும் இடைமூலக்கூறு விசைகள்
*Polarity and intermolecular forces*
Credit: Wikimedia Commons · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →

📝 மேலும் பயிற்சி செய்ய

📝 வினாத்தொகுப்பு 📄 கடந்தகால வினாத்தாள்கள் 🧠 மைண்ட்மாப்கள்

🎯 MCQ பயிற்சி — 5 கேள்விகள் (questions)

விடையைத் தேர்ந்தெடுங்கள் — பிறகு ஒவ்வொரு (5) விருப்பத்திற்கும் ஏன் சரி / தவறு + ஆழமான விளக்கம் (deep explanation) காண்பிக்கப்படும்.

Q1 / 5 ★★★★★

H₂O > H₂S > H₂Se > H₂Te கொதிநிலையில் (boiling point) H₂O ஏன் anomalously high?

(1) H-bonding (O மிக-EN, lone pair)

சரி. O EN 3.44 + 2 LP → H-bonding network.

(2) அயனிக் தன்மை

covalent.

(3) dispersion forces மிக-வலு

dispersion திணிவுடன் ↑, H₂Te அதிக dispersion.

(4) double covalent bond

H-O-H single bonds.

(5) அதிக திணிவு

H₂O மிக-குறை திணிவு.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): H-bond நிபந்தனை: H + F/O/N. H₂S-இல் S EN (2.58) குறை → H-bond இல்லை. H₂O 100°C; H₂S −60°C — 160°C வேறுபாடு H-bonding மட்டுமே. HF, NH₃, H₂O — மூன்றுமே H-bond காட்டும். H₂O மிக-வலு (2 H + 2 LP, perfect 2D network).

Q2 / 5 ★★★★★

CCl₄ (μ = 0) vs CHCl₃ (μ ≠ 0) — ஏன் வேறுபடுகிறது?

(1) C-Cl bonds CCl₄-இல் non-polar

Cl > C EN → polar bond.

(2) CCl₄ tetrahedral symmetry → vectors சமமாக cancel; CHCl₃-இல் symmetry break

சரி. Vector cancellation symmetry-ஐ பொறுத்தது.

(3) CHCl₃ ionic

covalent.

(4) EN difference இல்லை CCl₄-இல்

EN difference உள்ளது.

(5) dispersion வேறுபாடு

dispersion polarity-ஐ பாதிக்காது.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): முக்கியக் கருத்து: bond polarity ≠ molecular polarity. polar bonds + symmetry → net μ = 0 (CCl₄, CO₂, BF₃, SF₆). asymmetric arrangement → net μ ≠ 0 (H₂O, NH₃, CHCl₃). vector sum check செய்யவும்.

Q3 / 5 ★★★★☆

IMF வலிமை வரிசை (general):

(1) Dipole-induced > Dispersion > H-bond > Ion-dipole

dispersion பெரும்பாலும் வலிமை குறை.

(2) Dispersion > Dipole-dipole > H-bond > Ion-dipole

reversed.

(3) Ion-dipole > H-bond > Dipole-dipole > Dispersion

சரி. Ion-dipole (~40-600 kJ/mol) > H-bond (5-30) > Dipole-dipole (1-5) > Dispersion (~0.1-5).

(4) Dispersion = Dipole-dipole = H-bond

equal அல்ல.

(5) H-bond > Ion-dipole > Dipole-dipole > Dispersion

H-bond ion-dipole-ஐ விட பெரியதல்ல.

ஆழமான விளக்கம் (Deep): விதிவிலக்கு: பெரிய மூலக்கூறுகளில் (I₂, alkanes) dispersion >> H-bond by total magnitude. சாதாரண மூலக்கூறு வரம்பில் வரிசை மேலே. polarisability ↑ (பெரிய e⁻ cloud) → dispersion ↑.

Q4 / 5 ★★★★☆

எந்த இரண்டு மூலக்கூறுகளுக்கிடையே hydrogen bond சாத்தியமில்லை?

(1) H₂O … H₂O

O-H...O ✓

(2) HF … HF

F-H...F ✓ (வலிமையானது).

(3) NH₃ … NH₃

N-H...N ✓

(4) CH₄ … CH₄

சரி. CH₄-இல் C-H — C EN (2.55) போதாது. H எந்த F/O/N-உடனும் இணைக்கப்படவில்லை.

(5) CH₃OH … H₂O

O-H...O ✓

ஆழமான விளக்கம் (Deep): H-bond நிபந்தனை: H கட்டாயம் F, O, அல்லது N-உடன் இணைக்கப்பட்டிருக்க வேண்டும். CH₄, HCl, H₂S, PH₃ — எதிலும் H-bond இல்லை.

Q5 / 5 ★★★☆☆

அதிக dispersion force எதில்?

(1) He

மிக சிறிய atom.

(2) F₂

சிறிய e⁻ cloud.

(3) Cl₂

நடுத்தர.

(4) Br₂

நடுத்தர.

(5) I₂

சரி. I₂ பெரிய e⁻ cloud → அதிக polarisability → வலிமையான dispersion. அதனால் room temp-இல் I₂ solid (Br₂ liquid, Cl₂ gas, F₂ gas).

ஆழமான விளக்கம் (Deep): Dispersion magnitude ∝ molecular size × number of e⁻. F₂ → I₂ வரிசையில் BP: −188, −34, +59, +184°C. Br₂ liquid, I₂ solid — dispersion-ஆல் மட்டுமே (all four nonpolar).

📜 தேர்வுக் கேள்விகள் (exam-style questions)

🟢 உறுதி (Confirmed) = AL வினாத்தாள் PDF-இலிருந்து நேரடியாக எடுக்கப்பட்டது. 🟡 பாங்கு (Pattern) = NIE textbook + past-paper வடிவத்தில் கட்டமைக்கப்பட்ட பயிற்சிக் கேள்வி — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி அல்ல, ஆனால் தேர்வில் தோன்றக்கூடிய வடிவமே.

2020 · P1 · Q3 🟢 உறுதி (confirmed)

M என்பது period 2-இன் தனிமம். இது MCl₂ எனும் covalent மூலக்கூறை உருவாக்குகிறது, அதற்கு dipole moment உள்ளது. M சார்ந்த ஆவர்த்தனக் குழு (group):

விடை: (5) Group 16. M = O ⇒ OCl₂ = bent (V-shape), 2 lone pairs மைய O-இல் → polar (dipole ≠ 0). Group 2 (BeCl₂) = linear, dipole = 0. Period-2-இல் Group 13 (BCl₃) = trigonal planar, dipole = 0. Group 14 (CCl₂) நிலையற்றது. Group 15 (NCl₂) radical. ஒரே சாத்தியம் Group 16.

2024 · P1 · Q1 🟢 உறுதி (confirmed)

பின்வரும் இரசாயன வகைகளில் (chemical species) அதிக கொதிநிலை (highest boiling point) எதிர்பார்க்கப்படுவது:

He
Ne
CH₄
N₂
CO

விடை: (5) CO. CO-வுக்கு மட்டும் நிலையான dipole moment உள்ளது (C → O EN வேறுபாடு) → dipole-dipole + dispersion. N₂ (M=28), CO (M=28) ஒரே திணிவு ஆனாலும் CO துருவம் → கூடுதல் ஈர்ப்பு. He, Ne, CH₄, N₂ எல்லாம் dispersion மட்டும் (nonpolar).

2024 · P1 · Q8 🟢 உறுதி (confirmed)

பின்வரும் கூற்றுகளில் தவறானதை தேர்வு செய்க:

Mg, Al, Si, P — Al-இல் முதல் IE மிக-குறைவு.
B, C, O — C-இல் EGE-இன் மிக-குறைந்த −ve மதிப்பு.
NO₂, SO₂, SO₃, ClF₃ — NO₂ + SO₂ மட்டுமே ஒரே வடிவம்.
Li⁺, Na⁺, Be²⁺, Mg²⁺ — Na⁺ vs Be²⁺ இடையே மிக-பெரிய பருமன் வேறுபாடு.
NCl₃, SO₃, PCl₅ — இவற்றில் NCl₃ மட்டுமே polar.

விடை: (3) தவறு. EGE மிக-குறைந்த −ve மதிப்பு = "ஏற்க விரும்பாதது". B (3p⁰→3p¹), C (3p¹→3p²), O (3p⁴→3p⁵, paired-pair விரட்டல்) — O-இல் அதிக நேர்மறை EGE (~+141 கொண்ட O²⁻ அல்ல, ஆனால் first EGE: O=−141, N=−7, C=−122). சரியான விடை: அதிக-குறைந்த −ve = N அல்லது O, C அல்ல. ஏனைய (1,2,4,5) எல்லாம் சரி.

2025 · P2 · Q1(a)(vii) (restructured) 🟢 உறுதி (confirmed)

CH₃NH₂ (மெத்தில் அமீன்), CH₃F (புளோரோமெத்தேன்) ஆகியவற்றின் கொதிநிலைகள் பற்றிய சரியான கூற்று எது?

CH₃F இல் மட்டுமே H-பிணைப்பு உள்ளது
CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை CH₃F இன் அப்பெறுமானத்திலும் கூடியது
CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை CH₃F இன் அப்பெறுமானத்திலும் குறைவானது
இரண்டும் சம கொதிநிலை கொண்டவை
இரண்டிலும் H-பிணைப்பு இல்லை

விடை: (1) CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை CH₃F இன் அப்பெறுமானத்திலும் கூடியது. CH₃NH₂ இல் N–H பிணைப்புகள் உள்ளன — N ஓரளவு மின்னெதிர்த்தன்மையுடையதாதலால் (பலவீனமான) ஐதரசன் பிணைப்பு (H-bond) சாத்தியமாகின்றது. CH₃F இல் F அணு காபனுடன் மட்டுமே இணைந்துள்ளது (F–H பிணைப்பு இல்லை, ஐதரசன்கள் அனைத்தும் காபனுடன் இணைந்துள்ளன) — எனவே ஐதரசன் பிணைப்பு சாத்தியமற்றது, துருவ இருமுனை–இருமுனை ஈர்ப்பு மட்டுமே உள்ளது. இதனால் CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை (≈−6°C) CH₃F இன் கொதிநிலையை (≈−78°C) விட மிக அதிகமானது.

2020 · P2 · Q1(c) 🟢 உறுதி (confirmed)

A, B ஆகிய அணுக்கள் ஒரு σ பிணைப்பைக் கொண்ட விசமாரணு மூலக்கூறு AB ஐ உண்டாக்குகின்றன (A இன் மின்னெதிர்த்தன்மை B ஐ விடக் குறைவு, X_A<X_B). கருவிடைத் தூரத்திற்கான சமன்பாடு: d_A-B = r_A+r_B−c(X_B−X_A), c=9 pm (r,d பிக்கோமீற்றரில்). (i) A-B σ பிணைப்பின் வகைக்குரிய பெயர் யாது? (ii) AB இல் பகுதி ஏற்றங்கள் (δ+,δ-) எவ்வாறு அமைந்துள்ளன? (iii) இருமுனைவுத் திருப்புதிறன் (μ) கணக்கிடும் சமன்பாட்டை (திசையுடன்) எழுதுக. (iv) H₂ இன் d(H-H)=74pm, F₂ இன் d(F-F)=144pm, F இன் மின்னெதிர்த்தன்மை=4.0, H இன்=2.1, HF இன் இருமுனைவுத் திருப்புதிறன்=6.0×10⁻³⁰ C·m, ஓர் இலத்திரனின் ஏற்றம்=1.6×10⁻¹⁹ C எனத் தரப்பட்டால், HF பிணைப்பின் அயன் இயல்பின் சதவீதத்தைக் கணிக்க.

விடை: (i) முனைவுப் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பு (polar covalent bond) — X_A≠X_B என்பதால் பகிரப்படும் இலத்திரன் சோடி சமமாகப் பகிரப்படாது.

(ii) A^δ+–B^δ- (B அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்டதால் இலத்திரன் அடர்த்தியை நோக்கி இழுக்கிறது).

(iii) μ = d_AB × δ (அல்லது μ = qr்); திசை: A^δ+ இலிருந்து B^δ- நோக்கி (குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட முனையிலிருந்து அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட முனை நோக்கி).

(iv) r_H = d(H-H)÷2 = 74÷2 = 37 pm; r_F = d(F-F)÷2 = 144÷2 = 72 pm.
d_HF = r_H+r_F−c(X_F−X_H) = 37+72−9(4.0−2.1) = 109−9×1.9 = 109−17.1 = 91.9 pm.

μ = d_HF×δ ⟹ 6.0×10⁻³⁰ = δ×91.9×10⁻¹² ⟹ δ = (6.0×10⁻³⁰)÷(91.9×10⁻¹²) = 0.65×10⁻¹⁹ C.
அயன் இயல்பு % = (δ÷e)×100 = (0.65×10⁻¹⁹÷1.6×10⁻¹⁹)×100 = 40.6%.

சரிபார்ப்பு (மாற்று முறை): 100% அயனியியல்பு எனக் கொண்டால் எதிர்பார்க்கப்படும் μ = e×d_HF = 1.6×10⁻¹⁹×91.9×10⁻¹² = 147.04×10⁻³¹ C·m. அயன் இயல்பு % = (உண்மையான μ ÷ 100%-அயன் μ)×100 = (6×10⁻³⁰÷147.04×10⁻³¹)×100 = 40.8% — இரு முறைகளும் (சுற்றல் வேறுபாட்டிற்குள்) ஒத்துப்போகின்றன.

2012 · P1 · Q9 🟢 உறுதி (confirmed)

இருமுனைவுத் தருணம் (dipole moment) இல்லாத மூலக்கூறைத் தெரிவு செய்க.

SF₂
PCl₄F
SF₄
PCl₃
SF₆

விடை: (5) SF₆. SF₆ முழுமையான சமச்சீர் எண்முகி (octahedral) வடிவமுடையது, தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் இல்லை -- ஆறு S-F பிணைப்புத் திசையன்களும் ஒன்றையொன்று முழுமையாக ஒழிக்கின்றன, நிகர இருமுனைவு தருணம் பூச்சியம். (SF₂-வளைந்தது, PCl₄F-முக்கோண இருபிரமிடு axial/equatorial வேறுபாடு, SF₄-தட்டையாக்கப்பட்ட நான்முகி/சீசா வடிவம், PCl₃-பிரமிடு -- இவை அனைத்தும் சமச்சீரற்றவை, நிகர இருமுனைவு தருணம் உண்டு.)

2021 · P1 · Q6 🟢 உறுதி (confirmed)

கொதிநிலைகள் தொடர்பான பின்வரும் கூற்றுகளில் சரியானது எது?

PH₃ has a higher boiling point than NH₃.
Xe has a higher boiling point than Kr.
CH₃CH₂OH has a higher boiling point than CH₃CH₂CH₂OH.
(CH₃)₂CHOH has a higher boiling point than CH₃CH₂CH₂CH₂OH.
N₂ has a higher boiling point than NO.

விடை: (3) Xe ஆனது Kr ஐ விட உயர்ந்த கொதிநிலையை உடையது -- சரி.
Xe, Kr ஐ விடப் பெரிய அணு, அதிக இலத்திரன்கள்/அதிக பலூரைசபிலிற்றி கொண்டது → வலிமையான London dispersion விசைகள் → உயர் கொதிநிலை. (1) தவறு -- NO ஒரு நிரந்தர இருமுனையத் திருப்புமையைக் கொண்டுள்ளது (N≠O), N₂ இல்லை; NO கொதிநிலை (-152°C) N₂ ஐ விட (-196°C) அதிகம். (2) தவறு -- NH₃ ஐதரசன் பிணைப்பைக் கொண்டுள்ளது (N-H···N), PH₃ இல்லை → NH₃ கொதிநிலை (-33°C) PH₃ ஐ விட (-87°C) மிக அதிகம். (4) தவறு -- நீண்ட கார்பன் சங்கிலி (propan-1-ol) கூடுதல் London dispersion விசைகளைத் தரும், எனவே propan-1-ol இன் கொதிநிலை ethanol ஐ விட அதிகம். (5) தவறு -- கிளைத்த ஐசோபுரொப்பனால் நேர்-பியூட்டனாலை விட குறைவான கார்பன்களைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அதன் கொதிநிலை குறைவு.

2021 · P1 · Q8 🟢 உறுதி (confirmed)

சரியான கூற்றைத் தெரிவுசெய்க.

நைத்திரிக் அமிலம் (HNO₃)க்கு வரையறுக்கத்தக்க பரிவு கட்டமைப்புகளின் எண்ணிக்கை நான்கு ஆகும்.
CO, CO₂, CO₃²⁻, CH₃OH ஆகிய மூலக்கூறுகளுக்கிடையே/அயனுக்கிடையே நீளம் கூடிய C-O பிணைப்பு CO₃²⁻ கொண்டிருக்கும்.
CH₄, COCl₂, HCN ஆகிய மூலக்கூறுகளில் காபன் அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மை CH₄ < COCl₂ < HCN என்ற ஒழுங்கில் அதிகரிக்கும்.
SF₅⁺ இன் இலத்திரன் சோடி வடிவமைப்பும் அதன் வடிவமும் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபட்டவையாகும்.
F⁻, Mg²⁺, Al, Cl⁻, K ஆகிய அணுக்களின்/ அயன்களின் ஆரைகள் அதிகரிக்கும் ஒழுங்கு F⁻ < Mg²⁺ < Cl⁻ < Al < K ஆகவிருக்கும்.

விடை: (5) சரி -- CH₄ < COCl₂ < HCN.
கார்பனின் பயனுள்ள மின்னெதிர்த்தன்மை அதன் கலப்பாக்கத்தின் s-குணத்தைப் பொறுத்தது: CH₄ இல் C sp³ (25% s) < COCl₂ இல் C sp² (33% s) < HCN இல் C sp (50% s) -- s-ஆர்பிற்றல் கருவுக்கு நெருக்கமானது என்பதால் அதிக s-குணம் = அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை.
(1) தவறு -- SF₅⁺: S இன் e⁻=6−1(+ஏற்றம்)=5, 5 பிணைப்புச் சோடி + 0 தனிமை இணை → e⁻-சோடி வடிவமைப்பும் வடிவமும் இரண்டும் trigonal bipyramidal -- ஒரே மாதிரியானவை, வேறுபடவில்லை. (2) தவறு -- அணுக்களும் அயன்களும் கலந்த ஒப்பீடு எளிய சீரான ஒழுங்கைத் தராது; தரப்பட்ட ஒழுங்கு தவறானது. (3) தவறு -- HNO₃ இல் இரு "non-OH" ஒட்சிசன்களுக்கிடையே ஏற்றம் பரவலாதலால் (delocalization) இரண்டு பரிவு கட்டமைப்புகள் மாத்திரமே சாத்தியம் (நான்கு அல்ல). (4) தவறு -- C-O பிணைப்பு நீளம் பிணைப்பு வரிசைக்கு எதிர்மாறாக மாறும்: CO (வரிசை 3, மிகக் குறுகியது) < CO₂ (வரிசை 2) < CO₃²⁻ (சராசரி வரிசை 4/3, பரிவால் பலப்படுத்தப்பட்டது) < CH₃OH (தூய ஒற்றைப் பிணைப்பு, வரிசை 1) -- நீளமான C-O பிணைப்பு உண்மையில் CH₃OH இல் உள்ளது, CO₃²⁻ இல் அல்ல.

2022 · P1 · Q7 🟢 உறுதி (confirmed)

சரியான கூற்றைத் தெரிந்தெடுக்க.
(1) F⁻,Cl⁻,S²⁻ ஆகிய அயன்களின் முனைவாகுதகவு F⁻<S²⁻<Cl⁻ என்னும் வரிசையில் அதிகரிக்கின்றது.
(2) Li⁺,Na⁺,Mg²⁺ ஆகியவற்றின் முனைவாக்கும் வலு Mg²⁺>Na⁺>Li⁺ என்னும் வரிசையில் குறைகின்றது.
(3) O,F,Cl,S ஆகியவற்றின் மின்னெதிர்த்தன்மை F>O>S>Cl என்னும் வரிசையில் குறைகின்றது.
(4) Xe,CH₄,CH₃NH₂,CH₃OH ஆகியவற்றின் கொதிநிலைகள் CH₄<Xe<CH₃NH₂<CH₃OH என்னும் வரிசையில் அதிகரிக்கின்றன.
(5) N₂,O₂,F₂,HF ஆகியவற்றின் அணுவிடைப் பிணைப்புத் தூரங்கள் N₂<O₂<F₂<HF என்னும் வரிசையில் அதிகரிக்கின்றன.

விடை: விடை: (4).
உண்மையான கொதிநிலைகள் இதனை உறுதிப்படுத்துகின்றன: CH₄ = −162°C (சிறிய அமுனைவு (non-polar) மூலக்கூறு, பலவீனமான பரவல் விசைகள் மாத்திரம்), Xe = −108°C (பெரியது, அதிகம் முனைவாகத்தக்க உறை வாயு அணு, CH₄ ஐ விட வலிமையான பரவல் விசைகள்), CH₃NH₂ = −6°C (N–H ஐதரசன் பிணைப்புடைய முனைவு மூலக்கூறு), CH₃OH = 65°C (வலிமையான O–H ஐதரசன் பிணைப்புடைய முனைவு மூலக்கூறு) — இவை உண்மையில் அந்த வரிசையில் அதிகரிக்கின்றன.
(ஏனைய தெரிவுகள் தவறானவை: (1) உண்மையான முனைவாகுதகவு வரிசை F⁻<Cl⁻<S²⁻ ஆகும், F⁻<S²⁻<Cl⁻ அல்ல; (2) முனைவாக்கும் வலு Mg²⁺>Li⁺>Na⁺ என இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் Li⁺ ஆனது Na⁺ ஐ விடச் சிறியது; (3) உண்மையான பௌலிங் மின்னெதிர்த்தன்மைகள் F(3.98)>O(3.44)>Cl(3.16)>S(2.58), எனவே சரியான வரிசை F>O>Cl>S ஆகும், F>O>S>Cl அல்ல; (5) பிணைப்புத் தூரங்களுக்குத் தனியாகச் சரிபார்ப்பு தேவைப்படும், ஆனால் (4) ஏற்கனவே உறுதிப்படுத்தப்பட்ட சரியான விடை என்பதால் அது தேவையில்லை.)

2022 · P1 · Q35 🟢 உறுதி (confirmed)

31 தொடக்கம் 40 வரையுள்ள வினாக்கள் ஒவ்வொன்றுக்கும் (a),(b),(c),(d) என்னும் நான்கு தெரிவுகள் தரப்பட்டுள்ளன. அவற்றுள் ஒன்று திருத்தமானது அல்லது ஒன்றுக்கு மேற்பட்டவை திருத்தமானவை.
பின்வரும் கூற்றுகளில் எது/எவை சரியானது/சரியானவை?
(a) புறொப்பனோயிக் அமிலத்தின் கொதிநிலை, 1-பியூற்றனொலின் அப்பெறுமானத்திலும் உயர்ந்தது.
(b) பென்ரேனின் கொதிநிலை, 2-மெதயில்பியூற்றேனின் அப்பெறுமானத்திலும் உயர்ந்தது.
(c) பியூற்றனலின் கொதிநிலை, 1-பியூற்றனொலின் அப்பெறுமானத்திலும் உயர்ந்தது.
(d) ஹெக்சேனின் கொதிநிலை, 1-பென்ரனொலின் அப்பெறுமானத்திலும் உயர்ந்தது.
(a),(b) சரியெனில் (1); (b),(c) சரியெனில் (2); (c),(d) சரியெனில் (3); (d),(a) சரியெனில் (4); வேறு எண்ணோ சேர்மானங்களோ சரியெனில் (5).

விடை: விடை: (1) — (a) உம் (b) உம் மாத்திரம் சரியானவை.
(a) சரி — புறொப்பனோயிக் அமிலம் (கொதிநிலை 141°C) தனது காபொக்சிலிக் அமிலத் தொகுதி மூலம் வலிமையான ஐதரசன்-பிணைக்கப்பட்ட இரட்டையங்களை (dimers) உருவாக்குகின்றது, இதனால் 1-பியூற்றனாலை (கொதிநிலை 118°C) விட குறிப்பிடத்தக்க அளவு உயர்ந்த கொதிநிலையைப் பெறுகின்றது — 1-பியூற்றனால் ஒரு காபன் அணு கூடுதலாகக் கொண்டிருந்தாலும். காபொக்சிலிக் அமிலத்தின் இரு O–H···O=C ஐதரசன் பிணைப்புகள் மூலமான இரட்டையமாதல் (dimerization), ஆல்க்கஹோலின் ஒரேயொரு O–H···O ஐதரசன் பிணைப்பை விட வலிமையான ஒட்டுமொத்த மூலக்கூறிடை ஈர்ப்பாகும்.
(b) சரி — பென்ரேன் (n-பென்ரேன், நேர்-சங்கிலி, கொதிநிலை 36°C) 2-மெதயில்பியூற்றேனை (கிளைத்த C₅ சம மூலக்கூற்று வடிவமைப்பு, கொதிநிலை 28°C) விட உயர்ந்த கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது: கிளைத்தல் (branching) அண்டையிலுள்ள மூலக்கூறுகளுக்கிடையே ஏற்படும் வான்டர்வால்ஸ்/லண்டன் பரவல் தொடர்புக்குக் கிடைக்கும் மேற்பரப்புப் பரப்பளவைக் குறைக்கின்றது — எனவே ஒரே மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டைக் கொண்ட கிளைத்த சம வடிவங்கள் எப்பொழுதும் நேர்-சங்கிலிச் சம வடிவங்களை விடக் குறைந்த வெப்பநிலையில் கொதிக்கும்.
(c) தவறு — பியூற்றனல் (ஓர் ஆல்டிஹைட்டு, கொதிநிலை ≈75°C) 1-பியூற்றனாலை (கொதிநிலை 118°C) விடக் குறைவாகவே கொதிக்கின்றது, அதிகமாக அல்ல: ஆல்டிஹைட்டுகளுக்கு முனைவான C=O உண்டு, ஆனால் O–H பிணைப்பு இல்லை — எனவே அவை ஆல்க்கஹோல்கள் ஒன்றுடனொன்று ஐதரசன்-பிணைப்பு செய்யும் விதம் செய்ய முடியாது; 1-பியூற்றனாலின் O–H ஐதரசன் பிணைப்பே அதற்கு உயர்ந்த கொதிநிலையைத் தருகின்றது.
(d) தவறு — ஹெக்சேன் (கொதிநிலை 69°C) 1-பென்ரனாலை (கொதிநிலை 137°C) விடக் குறைவாகவே கொதிக்கின்றது, அதிகமாக அல்ல: ஹெக்சேன் பெரிய, கனமான மூலக்கூறாக இருந்தாலும், 1-பென்ரனாலின் O–H ஐதரசன் பிணைப்பு ஹெக்சேனின் பரவல்-மாத்திர தொடர்புகளை விட மிக வலிமையான மூலக்கூறிடை விசையாகும் — எனவே ஹெக்சேனின் பெரிய அளவு இருந்தும் பென்ரனாலின் கொதிநிலையே அதிகமாக உள்ளது.

← அலகு 2