|
[[பகுப்பு:வேதியியல்]]
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
<big>தொகுப்பு கனிம வேதியியல்</big>
கனிம வேதியியல் கனிம மற்றும் ஆர்கனோமெட்டாலிக் சேர்மங்கள் தொகுப்புக்கான மற்றும் நடத்தை பற்றிய ஆய்வு. இந்த துறையில் கரிம வேதியியல் பாடங்களில் இருக்கும் எண்ணற்ற கரிம சேர்மங்கள் (கார்பன் சார்ந்த கலவைகள், வழக்கமாக சிஎச் பிணைப்புகள் கொண்ட), தவிர அனைத்து ரசாயன கலவைகள் உள்ளடக்கியது. இரண்டு துறைகளிலும் உள்ள வேறுபாட்டை முழுமையான இருந்து வெகு தொலைவில் உள்ளது, மற்றும் மிக மேல்படிவின் ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல் துணை ஒழுக்கத்தை மிக முக்கியமாக, உள்ளது. அது ரசாயன துறை உட்பட வினையூக்கி, பொருட்கள் அறிவியல், நிறமிகள், SURFACTANTS, பூச்சுகள், மருந்து, எரிபொருள், மற்றும் விவசாயம் எல்லா அம்சங்களிலும் பயன்பாடுகளை கொண்டுள்ளது. [1]
<big>முக்கிய கருத்துக்கள்</big>
பல கனிம சேர்மங்கள் அயனி பிணைப்பு இணைந்து எதிரயனிகளை மற்றும் நேர்மின்துகள்களை கொண்ட அயனி கலவைகள் உள்ளன. உப்புக்கள் (அயன் கலவைகள் உள்ளன) எடுத்துக்காட்டுகள் மெக்னீசியம் எதிரயனிகளை கொண்டது மெக்னீசியம் குளோரைடு MgCl2 உள்ளன Mg2 + மற்றும் குளோரைடு நேர்மின்துகள்களை க்லோரினால்; அல்லது + மற்றும் ஆக்சைடு நேர்மின்துகள்களை நா சோடியம் எதிரயனிகளை கொண்டது சோடியம் ஆக்சைடு Na2O, O2-. எந்த உப்பு இல், அயனிகள் விகிதத்திற்கு மின்சார கட்டணங்களை மொத்த கலவை மின் நடுநிலை என்று மிக, அவுட் ரத்து என்று போன்ற உள்ளது. அயனிகள் அவற்றின் ஆக்சிஜனேற்ற அரசு விவரிக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் அவற்றின் உருவாக்கம் எளிதாக அயனியாக்கம் திறன் (எதிரயனிகளை இடம்) அல்லது பெற்றோர் உறுப்புகள் எலெக்ட்ரான் நாட்டம் (நேர்மின்துகள்களை) இருந்து அனுமானிக்க முடியும்.
கனிம உப்புக்களின் முக்கியமான வகுப்புகள் ஆக்சைடுகள், கார்பனேற்றம், சல்பேட்டுகள் மற்றும் halides இருக்கும். பல கனிம சேர்மங்கள் உயர் உருகுநிலை கொண்டிருக்கும். கனிம உப்புக்களின் பொதுவாக திட நிலையில் ஏழை கடத்திகள் ஆகும். மற்றும் படிகமாக்கல் சுலபமாக: மற்ற முக்கிய அம்சங்கள் அவர்கள் நீரில் கரையும் தன்மை (கரைதிறன் விளக்கப்படம் பார்க்க) ஆகியவை அடங்கும். சில உப்புக்கள் (எ.கா., NaCl) தண்ணீர் மிகவும் கரையக்கூடிய எங்கே, மற்றவர்கள் (எ.கா., SiO2) இல்லை.
இரண்டு உப்புகளின் கலந்து அயனிகள் ஆக்சிஜனேற்றம் மாநிலத்தில் ஒரு மாற்றம் இல்லாமல் பண்டமாற்று போது எளிய கனிம விளைவு இரட்டை இடப்பெயர்ச்சி ஆகும். ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகள் ஒரு வினைபடுபொருள், ஆக்சிஜனேற்றி, அதன் ஆக்சிஜனேற்றம் மாநில மற்றும் மற்றொரு வினைபடுபொருள், reductant குறைக்கிறது உள்ளது அதன் ஆக்சிஜனேற்றம் அரசு அதிகரித்துள்ளது. நிகர விளைவு எலக்ட்ரான்களின் ஒரு பரிமாற்றம் ஆகும். எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம், பேட்டரிகள், எ.கா., மறைமுகமாக அதே மின்னிரசாயனவியல் ஒரு முக்கிய கருத்தை ஏற்படலாம்.
ஒரு வினைபடுபொருள் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் கொண்டிருக்கும் போது, ஒரு எதிர்வினை அமில கார வேதியியல் புரோட்டான்கள் பரிமாறி மூலம் நடைபெற முடியும். ஒரு பொது வரையறை, ஒரு அமில எலக்ட்ரான் ஜோடிகள் பிணைக்கும் திறன் எந்த இரசாயன இனங்கள் ஒரு லூயிஸ் அமிலம் என்று அழைக்கப்படும் முடியும்; மாறாக ஒரு எலக்ட்ரான் ஜோடி தானம் செய்கிறது என்று எந்த மூலக்கூறு ஒரு லூயிஸ் அடிப்படை குறிப்பிடப்படுகிறது. அமில கார இடைவினைகள் ஒரு நேர்த்தி என, HSAB கோட்பாடு கணக்கு முனைவாகுதன்மை மற்றும் அயனிகள் அளவு எடுத்து.
கனிம சேர்மங்கள் தாதுக்கள் போன்ற இயற்கை காணப்படுகின்றன. மண் ஜிப்சம் போன்ற pyrite அல்லது கால்சியம் சல்பேட் போன்ற இரும்பு சல்பைட் கொண்டிருக்கலாம். கனிம சேர்மங்கள் மேலும் உயிர்மூலக்கூறுகளின் என பல்பணி காணப்படுகின்றன: ஆற்றல் சேமிப்பு (ஏடிபி) அல்லது கட்டுமான எலக்ட்ரோலைட்ஸ் (சோடியம் குளோரைடு), (டிஎன்ஏ உள்ள polyphosphate முதுகெலும்பாக).
முதல் முக்கியமான மனிதரால் கனிம கலவை ஹெபர் நிகழ்முறை மூலமாக மண்ணில் கருக்கட்டலுக்கு அம்மோனியம் நைட்ரேட் இருந்தது. கனிம சேர்மங்கள் போன்ற வெண்ணாகம் (வி) ஆக்சைடு மற்றும் டைட்டானியம் (III) குளோரைடு, அல்லது அத்தகைய லித்தியம் அலுமினிய ஹைட்ரைட் போன்ற கரிம வேதியியல் reagents என வினையூக்கிகளாக பயன்படுத்த தொகுப்பாக்கம் செய்யப்படுகின்றன.
கனிம வேதியியல் உட்பிரிவுகள் ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல், கொத்து வேதியியல் மற்றும் bioinorganic வேதியியல் இருக்கும். இந்த துறைகளில் புதிய வினையூக்கிகள், superconductors, மற்றும் சிகிச்சைகள் நோக்கி நோக்கமாக கனிம வேதியியல் ஆராய்ச்சி தீவிர பகுதிகளில் உள்ளன.
<big>தொழில்துறை கனிம வேதியியல்</big>
கனிம வேதியியல் அறிவியல் மிகவும் நடைமுறை பகுதியாகும். பாரம்பரியமாக, ஒரு நாட்டின் பொருளாதார அளவில் கந்தக அமிலம் உற்பத்தி திறன் மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது. கனடா, சீனா, ஐரோப்பா, இந்தியா, ஜப்பான், மற்றும் அமெரிக்க (2005 தரவு) உற்பத்தி டாப் 20 கனிம இரசாயன: [2] அலுமினியம் சல்ஃபேட், அம்மோனியா, அம்மோனியம் நைட்ரேட், அம்மோனியம் சல்பேட், கார்பன் கருப்பு, குளோரின், ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், ஹைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு, நைட்ரிக் அமிலம், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன், PHOSPHORIC ACID, சோடியம் கார்பனேட், சோடியம் குளோரேட், சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, சிலிகேட் சோடியம், சோடியம் சல்பேட், கந்தக அமிலம், மற்றும் டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு.
உர உற்பத்தி தொழிற்சாலை கனிம வேதியியல் மற்றொரு நடைமுறை பயன்பாடு ஆகும்.
<big>விளக்க கனிம வேதியியல்</big>
விளக்க கனிம வேதியியல் தங்கள் சொத்துக்களின் அடிப்படையில் சேர்மங்கள் வகைப்பாடு கவனம் செலுத்துகிறது. ஓரளவு வகைப்பாடு ஓரளவு தங்களது கட்டமைப்பு ஒற்றுமைகள் சேர்மங்களை குழுக்கள் மூலம், கலவை உள்ள பிரபல உறுப்பு (அதிக அணு எடை கொண்ட உறுப்பு) என்ற கால அட்டவணையில் நிலையில் கவனம் செலுத்துகிறது. கனிம சேர்மங்கள் படிக்கும் போது, ஒரு பெரும்பாலும் கனிம வேதியியல் பல்வேறு வகுப்புகள் (ஒரு ஆர்கனோமெட்டாலிக் கலவை அதன் ஒருங்கிணைப்பு வேதியியல் வகைப்படுத்தப்படும், மற்றும் சுவாரசியமான திட நிலை பண்புகள் காட்டலாம்) பகுதிகள் சந்திக்கிறான்.
<big>
பல்வேறு வகைகள் உள்ளன:</big>
<big>ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்கள்</big>
பாரம்பரிய ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்கள் போன்ற H2O, NH3, என அணுக்கூறுகளின் முக்கிய குழு அணுக்கள் மீது வசிக்கும் எலக்ட்ரான்களின் "தனி ஜோடிகள்" கட்டப்படுகிறது உலோகங்கள் இடம்பெறும் க்லோரினால், மற்றும் CN-. நவீன ஒருங்கிணைப்பு சேர்மங்கள் கிட்டத்தட்ட அனைத்து கரிம மற்றும் கனிம சேர்மங்கள் அணுக்கூறுகளுக்கான பயன்படுத்த முடியும். "உலோக" பொதுவாக குழுக்கள் 3-13, அத்துடன் டிரான்ஸ் லாந்தனைடுகளின் மற்றும் டிரான்ஸ் ஆக்டினைட்ஸ் இருந்து ஒரு உலோக, ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட பார்வையில் இருந்து, அனைத்து ரசாயன கலவைகள் ஒருங்கிணைப்பு வளாகங்களில் விவரித்தார் முடியும்.
ஒருங்கிணைப்பு வளாகங்களில் முப்பரிமாண வேதியியல் மிகவும் பணக்கார முடியும், என இரண்டு எனான்டியோமெர்களின் வெர்னர் உள்ள இடைவெளியை மூலம் உணர்த்தப்பட்டிருந்தார் [கூட்டுறவு ((OH) 2Co (NH3) 4) 3] 6 + சமச்சீரின்மை கரிம சேர்மங்களின் உள்ளார்ந்த இல்லை என்று ஒரு ஆரம்ப ஆர்ப்பாட்டம். இந்த சிறப்பு உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்துக்குரிய தீம் பெருமூலக்கூறு ஒருங்கிணைப்பு வேதியியல் ஆகும். [3]
* உதாரணங்கள்: [கூட்டுறவு (EDTA)] - [கூட்டுறவு (NH3) 6] 3 + TiCl4 (THF) 2.
முக்கிய குழு சேர்மங்கள்
இந்த இனங்கள் அம்சம் குழுக்கள் 1, கால அட்டவணை 2 மற்றும் 13-18 (ஹைட்ரஜன் தவிர்த்து) கூறுகள். காரணம் அவர்கள் பெரும்பாலும் ஒத்த தன்மையை செய்ய, குழு 3 (எஸ்சி, ஒய், மற்றும் லா) மற்றும் குழு 12 (Zn, CD, மற்றும் Hg) உள்ள கூறுகள் பொதுவாக சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. [4]
முக்கிய குழு சேர்மங்கள் வேதியியல், எ.கா., அடிப்படை கந்தகம் மற்றும் distillable வெள்ளை பாஸ்பரஸ் துவக்கங்கள் இருந்து அறியப்படுகிறது. லவாய்சியர் மற்றும் பிரீஸ்ட்லி மூலம் ஆக்சிஜன், O2, சோதனைகளை ஒரு முக்கியமான ஈரணு வாயு அடையாளம், ஆனால் stoichiometric விகிதங்களை பொறுத்து சேர்மங்கள் மற்றும் விளைவுகள் விவரிக்கும் வழி திறந்து மட்டும். 1900 களின் முற்பகுதியில் கார்ல் போஷ் மற்றும் ஃபிரிட்ஸ் ஹெபர் மூலம் இரும்பு வினையூக்கிகளை பயன்படுத்தும் அம்மோனியா ஒரு நடைமுறை தொகுப்பு கண்டுபிடிப்பு ஆழமாக கனிம இரசாயன தொகுப்பின் முக்கியத்துவத்தை விளக்கும், மனித பாதிக்கப்படும். பொதுவான முக்கிய குழு சேர்மங்கள் SiO2, SnCl4, மற்றும் N2O இருக்கும். அவர்கள் கரிம குழுக்கள், உதாரணமாக, பி (CH3) 3) கொண்டிருக்கும் பல முக்கிய குழு சேர்மங்கள் மேலும், "ஆர்கனோமெட்டாலிக்" என வகைப்படுத்தலாம். முக்கிய குழு சேர்மங்கள் மேலும் டிஎன்ஏ இயற்கை, எ.கா., பாஸ்பேட் ஏற்படுகிறது, எனவே bioinorganic வகைப்படுத்தப்பட வேண்டும். மாறாக, (பல) ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறுகள் இல்லாத கரிம சேர்மங்கள் போன்ற கூடுக்கரிமங்கள், buckytubes மற்றும் பைனரி கார்பன் ஆக்ஸைடுகள் போன்ற, "கனிம" என வகைப்படுத்தலாம்.
உதாரணங்கள்: tetrasulfur tetranitride S4N4, diborane B2H6, silicones, பக்மின்ஸ்டெர்ஃபுல்லெரென் C60.
மாற்றம் உலோக கலவைகள்
குழு 4 இருந்து 11 உலோகங்களை கொண்ட சேர்மங்கள் மாற்றம் உலோக கலவைகள் கருதப்படுகிறது. குழு 3 அல்லது 12 ஒரு உலோக கொண்ட சேர்மங்கள் சில நேரங்களில் இந்த குழு சேர்க்கப்படுகிறது, ஆனால் பெரும்பாலும் முக்கிய குழு சேர்மங்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.
மாற்றம் உலோக கலவைகள் கோபால்ட் ஒத்துழைப்பு கலவைகளுக்கான octahedral சில நிக்கல் கலவைகளுக்கான சதுர சமதள செய்ய டைட்டானியம் ஐந்து நான்முக இருந்து மாறுபட்ட ஒரு பணக்கார ஒருங்கிணைப்பு வேதியியல், (எ.கா., TiCl4) காண்பிக்க. இடைநிலை உலோகங்களில் ஒரு எல்லை போன்ற ஹீமோகுளோபின் இரும்பு போன்ற உயிரியல் ரீதியாக முக்கிய கலவைகள், காணலாம்.
உதாரணங்கள்: இரும்பு pentacarbonyl, டைட்டானியம் டெட்ராகுளோரைடு, சிஸ்பிளாட்டின்
ஆர்கனோமெட்டாலிக் சேர்மங்கள்
பொதுவாக, ஆர்கனோமெட்டாலிக் சேர்மங்கள் MCH குழு கொண்டிருக்கும் கருதப்படுகிறது. [5] இந்த இனங்களில் உலோக (எம்) அல்லது ஒரு முக்கிய குழு உறுப்பு அல்லது ஒரு மாற்றம் உலோக முடியும். செயல்பாட்டியல், ஒரு ஆர்கனோமெட்டாலிக் கலவை வரையறை போன்ற உலோக carbonyls மற்றும் உலோக alkoxides அதிக கொழுப்பு விரும்பி தொகுப்புகள் உள்ளிட்ட இன்னும் நன்றாக இருக்கிறது.
கரிம மூலக்கூறுகளை ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல் வெர்னர் வகை கலவைகளாக பாரம்பரிய விட அதிகமாக சிறப்பு ஆயத்த முறைகளை பயன்படுத்துகிறது என்று தேவைப்படும், பெரும்பாலும் நீர்ப்பகுப்பு அல்லது ஆக்சிஜனேற்றமுறும் திறன் இருப்பதால் ஆர்கனோமெட்டாலிக் சேர்மங்கள் முக்கியமாக ஒரு சிறப்பு வகை கருதப்படுகிறது. செயற்கை முறை, குறிப்பாக குறைந்த ஒருங்கிணைப்பு சக்தி கரைப்பான்களில் வளாகங்களில் கையாளுதல் திறன், மிகவும் பலவீனமாக போன்ற ஹைட்ரோகார்பன்கள், H2, மற்றும் N2 போன்ற மூலக்கூறுகளை வழிநடத்தும் ஆய்வு செயல்படுத்தப்படும். அணுக்கூறுகளுக்கான சில பொருளில் பெட்ரோ ஏனெனில், ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல் பகுதியில் பெருமளவு தொழில் அதன் தொடர்பு பயனடைந்தனர்.
உதாரணங்கள்: Cyclopentadienyliron dicarbonyl டைமர் (C5H5) Fe (கோ) 2CH3, Ferrocene Fe (C5H5) 2, மாலிப்டினம் hexacarbonyl மோ (கோ) 6, Diborane B2H6, Tetrakis (triphenylphosphine) பல்லேடியம் (0) PD [பி (C6H5) 3] 4
கொத்து சேர்மங்கள்
கொத்தாக இரசாயன கலவைகள் அனைத்து வகுப்புகள் காணலாம். பொதுவாக ஏற்று வரையறை படி, ஒரு கொத்து நேரடியாக ஒருவருக்கொருவர் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் அணுக்கள் ஒரு முக்கோண தொகுப்பு குறைவாக உள்ளன. ஆனால் உலோக-உலோக பிணைக்கப்பட்ட dimetallic வளாகங்களில் பகுதி மிகவும் பொருத்தமான. கொத்தாக "தூய" கனிம அமைப்புகள், ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல், முக்கிய குழு வேதியியல், மற்றும் bioinorganic வேதியியல் ஏற்படும். மிக பெரிய கொத்தாக மற்றும் மொத்த திட வேறுபாடு அதிகரித்து மங்குகிறது. இந்த இடைமுகம் நானோ அல்லது நானோ தொழில்நுட்பத்தின் இரசாயன அடிப்படையில் இது குறிப்பாக கேட்மியம் செலனைடு கொத்தாக குவாண்டம் அளவு விளைவுகளை ஆய்வு எழும். இதனால், பெரிய கொத்தாக ஒரு மூலக்கூறு மற்றும் ஒரு திட இடையே தன்மையை இடைநிலை பிணைப்பு அணுக்கள் ஒரு வரிசை என்று விவரித்தார்.
உதாரணங்கள்: Fe3 (கோ) 12, B10H14, [Mo6Cl14] 2 -, 4Fe-4S
உயிர் அசேதன சேர்மங்களை
வரையறை மூலம், இந்த சேர்மங்கள் இயற்கையில் ஏற்படும், ஆனால் துணைப்பிரிவு போன்ற மாசுபடுத்திகளின் (எ.கா., methylmercury) மற்றும் மருந்துகள் (எ.கா., சிஸ்பிளேட்டின்) போன்ற மனித இனங்கள், இதில் அடங்கும். [6] உயிர்வேதியியல் பல அம்சங்களை உள்ளடக்குகிறது இது துறையில், சேர்மங்கள் பல வகையான அடங்கும் , எ.கா., டிஎன்ஏ உள்ள பாஸ்பேட், மற்றும் மூலக்கூறுகளை கொண்ட உலோக வளாகங்களில் அந்த humic அமிலம் போன்ற தெளிவற்றது இனங்களுக்கு உயிரியல் பெருமூலக்கூறுகள், பொதுவாக புரதக்கூறுகளுடன் இருந்து வீச்சு, மற்றும் தண்ணீர் (எ.கா., MRI க்கு வேலை கடோலினியம் வளாகங்களில் செய்ய ஒருங்கிணைந்த) என்று. பாரம்பரியமாக bioinorganic வேதியியல் சுவாசம் தொடர்புடைய புரதங்கள் எலக்ட்ரான் மற்றும் ஆற்றல் பரிமாற்ற கவனம் செலுத்துகிறது. மருத்துவ கனிம வேதியியல் நோய் கண்டறிதல் மற்றும் சிகிச்சை பயன்பாடுகளை கொண்ட இரு அல்லாத அத்தியாவசிய மற்றும் அடிப்படை கூறுகளை ஆய்வு அடங்கும்.
உதாரணங்கள்: ஹீமோகுளோபின், methylmercury, கார்போஹைட்ரேட்
திட நிலை சேர்மங்கள்
இந்த முக்கியமான பகுதியில் கட்டமைப்பு, [7] பிணைப்பு கவனம் செலுத்துகிறது, மற்றும் பொருட்கள் பெளதீக பண்புகள். நடைமுறையில், திட நிலை கனிம வேதியியல் பண்புகள் பற்றிய புரிதல் பெற போன்ற படிகவியல் போன்ற உத்திகளை பயன்படுத்தும் திட சிறுகுழுக்கள் இடையே கூட்டு ஒருங்கிணைப்புகளிலிருந்து விளைவாக. திட நிலை வேதியியல் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது உலோகங்கள் மற்றும் அவற்றின் கலவைகள் அல்லது intermetallic வழிப்பொருள்களாகும். தொடர்புடைய துறைகள் விஷயத்தை இயற்பியல், கனி, மற்றும் பொருள் அறிவியல் ஒடுங்கவில்லை.
கோட்பாட்டு கனிம வேதியியல்
கனிம வேதியியல் பகுதியில் ஒரு மாற்று கண்ணோட்டம் அணுவின் போர் மாதிரி தொடங்குகிறது மற்றும், கோட்பாட்டு வேதியியல் மற்றும் கணக்கீட்டு வேதியியல் கருவிகள் மற்றும் மாதிரிகள் பயன்படுத்தி, எளிய மற்றும் மிகவும் சிக்கலான மூலக்கூறுகள் பிணைப்பு கொண்டு விரிவடைகிறது. Multielectron இனங்கள் துல்லியமான குவாண்டம் பொறிமுறை விளக்கங்கள், கனிம வேதியியல் மாகாணத்தில், கடினம். இந்த சவாலை இந்த கோட்பாட்டு விளக்கங்களும் மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை கோட்பாடு மற்றும் இணையாக மூலக்கூறு துறையில் கோட்பாடு, உட்பட பல பகுதி அளவு அல்லது அரை அனுபவ அணுகுமுறைகள் உருவாக்கியுள்ளது, தோராயமான முறைமைகள் அடர்த்தி செயல்பாட்டு கோட்பாடு உட்பட, வேலை செய்கிறார்கள்.
கோட்பாடுகள் விதிவிலக்குகள், பண்பு மற்றும் அளவு, புலம் வளர்ச்சி மிகவும் முக்கியம். கிரிஸ்டல் புலம் தியரி மூலக்கூறு இரண்டு unpaired எலக்ட்ரான்கள் என்று கணித்துள்ளது அதேசமயம் உதாரணத்திற்கு, CuII2 (oac) 4 (H2O) 2 அறை வெப்பநிலை கீழே கிட்டத்தட்ட அபரகாந்தத்துக்குரிய உள்ளது. தர கோட்பாடு (காந்தசார்பு) மற்றும் கண்காணிப்பு இடையே கருத்து வேறுபாடு (அபரகாந்தத்துக்குரிய) மாதிரிகளை உருவாக்க வழிவகுத்தது "காந்த இணைப்பு." இந்த மேம்பட்ட மாதிரிகள் புதிய காந்த பொருட்கள் மற்றும் புதிய தொழில்நுட்பங்களை உருவாக்க வழி.
தர கோட்பாடுகள்
கனிம வேதியியல் பெரிதும் தர கோட்பாடுகள் பயனடைந்தனர். போன்ற கோட்பாடுகள் அவர்கள் குவாண்டம் கோட்பாடு சிறிய பின்னணி தேவை என்று அறிய எளிதாக இருக்கும். முக்கிய குழு சேர்மங்கள் உள்ள, VSEPR கோட்பாடு சக்தி கணித்துள்ளது, அல்லது குறைந்த பட்சம் rationalizes, போன்ற ClF3 டி வடிவ அதேசமயம் NH3 கோபுர ஏன் ஒரு விளக்கம் போன்ற முக்கிய குழு கலவைகள், கட்டமைப்புகள். மாற்றம் உலோகங்கள், படிக துறையில் கோட்பாடு ஒரு ஏன் [FeIII (CN) 6] 3 பல எளிய வளாகங்களில், காந்தவியல் புரிந்து கொள்ள அனுமதிக்கிறது - ஒரே ஒரு unpaired எலக்ட்ரான் உள்ளது, அதேசமயம் [FeIII (H2O) 6] 3 + உள்ளது ஐந்து. கட்டமைப்பு மற்றும் வினைத்திறன் மதிப்பீடு செய்வதற்கான குறிப்பாக சக்திவாய்ந்த தர அணுகுமுறை பொதுவாக ஒரு மூலக்கூறு மத்திய அணு நேரத்தில், இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் எண்கள் கவனம் செலுத்துகிறது, எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையை பொறுத்து மூலக்கூறுகள் வகைப்படுத்துவதற்கான தொடங்குகிறது.
மூலக்கூறு சமச்சீர் குழு கோட்பாடு
கனிம வேதியியல் ஒரு மைய கட்டமைப்பு மூலக்கூறு சமச்சீர் கோட்பாடு ஆகும். [8] கணித குழு கோட்பாடு அவர்கள் கூட்டச்சமச்சீர் படி மூலக்கூறுகளை வடிவங்கள் விவரிக்க மொழி வழங்குகிறது. குழு கோட்பாடு காரணமாகிறது மற்றும் கோட்பாட்டு கணிப்புகளை தெளிவுபடுத்தல் செயல்படுத்துகிறது.
நிறமாலையியல் அம்சங்களை ஆராய்ந்து, சமச்சீர் அதிர்வு பண்புகள், மற்றவற்றிற்கிடையில், அல்லது மின்னணு மாநிலங்களில் பொறுத்து விவரிக்கப்பட்டுள்ளன. சமச்சீர் தரையில் பண்புகள் மற்றும் அருட்டியநிலைகள் அறிவு ஒரு அதிர்வு மற்றும் மின்னணு நிறமாலை absorptions எண்ணிக்கை மற்றும் தாக்குதலுக்கும் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது. குழு கோட்பாடு ஒரு சிறந்த பயன்பாடு பதிலாக உலோக கார்பனைல் வளாகங்களில் உள்ள கோ அதிர்வுகளின் எண்ணிக்கை கணிப்பு ஆகும். சமச்சீர் பொதுவான பயன்பாடுகள் நிறமாலைகாட்டியியல் அதிர்வு மற்றும் இலத்திரனிறமாலைகள் ஈடுபடுத்த.
ஒரு வழிகாட்டும் கருவி, குழு கோட்பாடு சிறப்பு ஒற்றுமைகளும் போன்ற WF6 மற்றும் மோ (கோ) 6 அல்லது CO2 மற்றும் NO2 என மற்றபடி முற்றிலும் வேறான இனங்கள், பிணைப்பு உள்ள வேறுபாடுகள்.
வெப்ப மற்றும் கனிம வேதியியல்
கனிம வேதியியல் மாற்று அளவு அணுகுமுறை வினைகளின் ஆற்றல் கவனம் செலுத்துகிறது. இந்த அணுகுமுறை மிகவும் பாரம்பரிய மற்றும் அனுபவ உள்ளது, ஆனால் இது பயனுள்ளதாக இருக்கும். வெப்ப இயக்கவியல் அடிப்படையில் couched என்று பரந்த கருத்துக்கள் ரெடாக்ஸ் திறன், அமில தன்மை, நிலை மாற்றங்கள். கனிம வெப்ப ஒரு உன்னதமான கருத்து போன்ற நேரடியாக காண முடியாது சில எலெக்ட்ரான் நாட்டம், போன்ற அடிப்படை செயல்பாடுகளை ஆற்றலை மதிப்பிடும் பயன்படுத்தப்படுகிறது இது போணாபர் வட்டம் ஆகும்.
இயக்கவியல் கனிம வேதியியல்
கனிம வேதியியல் முக்கியமான மற்றும் அதிக அளவில் மக்கள் அம்சம் எதிர்வினை வழிமுறைகளில் கவனம் செலுத்துகிறது. வினைகளின் வழிமுறைகள் சேர்மங்கள் பல்வேறு வகுப்புகள் வெவ்வேறாக விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன.
முக்கிய குழு உறுப்புகள் மற்றும் லாந்தனைடுகளின்
குழுக்கள் 13-18 முக்கிய குழு சேர்மங்கள் இயங்கமைப்புகள் பொதுவாக கரிம வேதியியல் பின்னணியில் (கரிம சேர்மங்கள் அனைத்து பின்னர், முக்கிய குழு சேர்மங்கள் இருக்கும்) விவாதிக்கப்பட்டது. சி, என், ஓ, மற்றும் எஃப் காட்டிலும் கனத்த தனிமங்கள் பெரும்பாலும் ஆக்டெட் ஆட்சியின் மூலம் கணித்து விட எலக்ட்ரான்களுடன் சேர்மங்களை, என hypervalent மூலக்கூறுகள் மீது கட்டுரையில் விளக்கினார். அவற்றின் விளைவுகளை வழிமுறைகள் இந்த காரணத்திற்காக கரிம சேர்மங்கள் வேறுபடுகின்றன. கார்பன் (பி, இருங்கள், லி) மற்றும் அல் மற்றும் எம்ஜி விட பளுவற்ற மூலகங்கள் பொதுவாக carbocations செய்ய மின்னணு ஒத்த அந்த எலக்ட்ரான்-குறைபாடுள்ள கட்டமைப்புகள் உருவாக்கும். போன்ற எலக்ட்ரான்-குறைபாடுள்ள இனங்கள் துணை பாதைகளை வழியாக நடக்க உள்ளன. லாந்தனைடுகளின் வேதியியல் அலுமினிய பார்க்கவில்லை வேதியியல் பல அம்சங்களை பிரதிபலிக்கும்.
மாற்றம் உலோக வளாகங்களில்
மாற்றம் உலோகங்கள் எதிர்வினைகளை வழிமுறைகளை முக்கிய குழு சேர்மங்கள் வேறுபட்ட விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன. [9] பிணைப்பு உள்ள D-orbitals முக்கிய பங்கு வலுவாக மூலக்கூறு மாற்றம் மற்றும் விலகல் தடங்கள் மற்றும் கட்டணங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. இந்த கருப்பொருள்கள் ஒருங்கிணைப்பு வேதியியல் மற்றும் மூலக்கூறு கட்டுரைகளை விவாதிக்கப்படுகின்றன. துணை மற்றும் தொடர்பறு இரண்டு பாதைகளிலும் காணப்பட்டன.
இயக்கவியல் மாற்றம் உலோக வேதியியல் ஒரு நீண்டு வளையும் தன்மை வாய்ந்த வளாகங்களில் இலவச மற்றும் கட்டுப்படுத்து நீர் பரிமாற்றம் மூலம் விளக்கப்பட்டுள்ளது சிக்கலான இயக்க நிலையற்ற உள்ளது [எம் (H2O) 6] n +:
[எம் (H2O) 6] n + 6 H2O * → [M (H2O *) 6] n + 6 H2O
அங்கு H2O * H217O, எ.கா., isotopically செறிவூட்ட தண்ணீர் குறிக்கும்
தண்ணீர் செலாவணி வீதம் ஒரு தீவிர மற்றும் IR (III) இனங்கள் மெதுவான என்ற இடத்தில் லாந்த்தனைடு வளாகங்களில் உள்ள கால அட்டவணை முழுவதும் அளவில் 20 கட்டளைகள் மூலம் வேறுபடுகிறது.
ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகள்
ரெடாக்ஸ் எதிர்வினைகள் மாற்றம் கூறுகளுக்கு உள்ளது. ரெடாக்ஸ் விளைவு இரண்டு வகுப்புகள் கருதப்படுகின்றன: போன்ற ஆக்ஸிஜனேற்ற கூடுதலாக / reductive நீக்குதல், மற்றும் எலக்ட்ரான்-பரிமாற்ற போன்ற அணு-பரிமாற்ற எதிர்வினைகள்,. ஒரு அடிப்படை ரெடாக்ஸ் எதிர்வினை ஒரு ஆக்சிஜனேற்றி மற்றும் ஒரு reductant இடையில் சிதைந்த எதிர்வினை உள்ளடக்கிய "சுய பரிமாற்றம்", என்று. எடுத்துக்காட்டாக, கிருமி நாசினியாக பயன்படும் பர்மாங்கனேட் உப்பு மற்றும் அதன் ஒரு எலக்ட்ரான் குறைந்து உறவினர் manganate பரிமாற்றம் ஒரு எலக்ட்ரான்:
[MnO4] - + [மில்லியன் * O4] 2 - → [MnO4] 2 - + [மில்லியன் * O4] -
அணுக்கூறுகளுக்கான எதிர்விளைவுகளுக்கான
ஒருங்கிணைந்த அணுக்கூறுகளுக்கான இலவச அணுக்கூறுகளுக்கான இருந்து வேறுபட்ட தன்மையை காட்ட. எடுத்துக்காட்டாக, இந்த அம்மோனியா மூலக்கூறுகள் அமிலத்தன்மையை [கூட்டுறவு (NH3) 6] 3 + NH3 தன்னை தொடர்புடைய அதிகரிக்கப்பட உள்ளது. Alkenes பொதுவாக இல்லை, அதேசமயம் உலோக எதிரயனிகளை கட்டப்படுகிறது Alkenes nucleophiles நோக்கி எதிர்வினை இருக்கும். பெரிய மற்றும் தொழிற்சாலைகள் முக்கியமான கரிம அணுக்கூறுகளின் வினைத்திறன் மாற்ற உலோகங்கள் திறனை மீது வினையூக்கி கீல்கள் பகுதியில். ஒருபடித்தான வினையூக்கி தீர்வு ஏற்படுகிறது மற்றும் வாயு அல்லது கரைக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறு திட மேற்பரப்பில் தொடர்பு பலவகைப்பட்ட வினையூக்கி ஏற்படுகிறது. பாரம்பரியமாக ஒரேவிதமான வினையூக்கி ஆர்கனோமெட்டாலிக் வேதியியல் மற்றும் பலவகைப்பட்ட வினையூக்கி பகுதியாக மேற்பரப்பு அறிவியல் பின்னணியில், திட நிலை வேதியியல் ஒரு துணைப்பிரிவு விவாதிக்கப்படுகிறது கருதப்படுகிறது. ஆனால் அடிப்படை கனிம இரசாயன கொள்கைகள் தான். மாற்றம் உலோகங்கள், கிட்டத்தட்ட தனிப்பட்ட, போன்ற கோ, H2, O2, மற்றும் C2H4 போன்ற சிறிய மூலக்கூறுகள் இணைந்து செயலாற்றுகிறது. இந்த மூலப்பொருட்கள் தொழில்துறை முக்கியத்துவத்தை வினையூக்கி செயலில் பகுதியில் செலுத்துகிறது. அணுக்கூறுகளுக்கான போன்ற transmetalation போன்ற மூலக்கூறு பரிமாற்ற எதிர்வினைகள் மேற்கொள்ள முடியும்.
கனிம சேர்மங்கள் சிறப்பியல்புகளை
ஏனெனில் உறுப்புகள் மற்றும் விளைவாக வகைக்கெழுக்களின் அதற்கேற்ப பல்வேறு பண்புகள் மாறுபட்ட வரம்பில், கனிம வேதியியல் நெருக்கமாக பகுப்பாய்வு பல முறைகள் தொடர்புடையதாக உள்ளது. பழைய முறைகள் போன்ற மின் தீர்வுகள் கடத்துத்திறன், உருகுநிலை, கரைதிறன், மற்றும் அமிலத்தன்மை என மொத்த சொத்துக்களின் ஆய்வு செய்ய முனைகிறது. குவாண்டம் கோட்பாடு மற்றும் மின்னணு இயந்திரத்தை தொடர்புடைய விரிவாக்க வருகையுடன், புதிய கருவிகள் கனிம மூலக்கூறுகளை மற்றும் திட மின்னணு பண்புகளை ஆய்வு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. பெரும்பாலும் இந்த அளவீடுகள் தத்துவார்த்த மாதிரிகளை தொடர்புடைய தகவலை வழங்கும். எடுத்துக்காட்டாக, மீதேன் photoelectron ஸ்பெக்ட்ரம் மீது அளவீடுகள் இரண்டு எலக்ட்ரான் பத்திரங்கள் இணைதிறன் பாண்ட் தியரி பயன்படுத்தி கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் இடையே கணித்து இரண்டு சென்டர் மூலம் பிணைப்பு விவரிக்கும் ஒரு எளிய வழி அயனியாக்கம் செயல்முறைகள் விவரிக்கும் சரியான அல்ல என்பதை நிரூபித்துள்ளது. முழுமையாக உள்ளடங்கா orbitals எலக்ட்ரான் நீக்கம் மற்றும் எலக்ட்ரான் கிளர்வு மிகவும் பொருத்தமான எளிய விளக்கம் உள்ளது போன்ற நுண்ணறிவு மூலக்கூறு சுற்றுப்பாதை கோட்பாடு பிரபலமான வழிவகுத்தது.
பொதுவாக எதிர்கொண்டது நுட்பங்கள் உள்ளன:
X-கதிர் படிகவியல்: இந்த நுட்பம் மூலக்கூறு கட்டமைப்பின் 3D உறுதியை அனுமதிக்கிறது.
இரட்டை முனைவாக்கம் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர்: இந்த நுட்பம் மூலக்கூறுகள் நம்பகத்தன்மை மற்றும் உறுதியான மாற்றத்தை அளவிடும்.
நிறமாலைகாட்டியியல் பல்வேறு வடிவங்களில்
புறஊதா புலப்படும் நிறமாலைகாட்டியியல்: பல கனிம சேர்மங்கள் வலுவாக வண்ண என்பதால் வரலாற்று, இந்த, ஒரு முக்கிய கருவியாக உள்ளது
என்எம்ஆர் நிறமாலையியல்: 1 ம மற்றும் 13C பல "நல்ல" என்எம்ஆர் கரு (எ.கா., 11 பி, 19F, 31P, மற்றும் 195Pt) தவிர கலவை பண்புகள் மற்றும் கட்டமைப்பு முக்கியமான தகவல் கொடுக்க. மேலும் காந்தசார்பு இனங்கள் என்எம்ஆர் முக்கியமான கட்டமைப்பு தகவலை ஏற்படுத்தலாம். ஒளி ஹைட்ரஜன் கரு எளிதாக X-கதிர் படிகவியல் கண்டறியப்பட்டது ஏனெனில் புரோட்டான் என்எம்ஆர் மிக முக்கியம்.
அகச்சிவப்பு நிறமாலை: பெரும்பாலும் கார்பனைல் அணுக்கூறுகளுக்கான இருந்து absorptions க்கான
எலக்ட்ரான் அணு இரட்டை அதிர்வு (ENDOR) நிறமாலைகாட்டியியல்
Mössbauer நிறமாலைகாட்டியியல்
எலக்ட்ரான்-சுழற்சி அதிர்வு: ESR (அல்லது EPR அம்சத்தில்) காந்தசார்பு உலோக மையங்கள் சூழல் அளவீட்டு அனுமதிக்கிறது.
மின்வேதியியல்: சுழற்சி voltammetry மற்றும் தொடர்புடைய தொழில்நுட்பங்களை சேர்மங்கள் ரெடாக்ஸ் பண்புகளை ஆய்வு.
செயற்கை கனிம வேதியியல்
சில கனிம இனங்கள் இயற்கையில் இருந்து தூய வடிவில் பெற முடியும் என்றாலும், மிக இரசாயன ஆலைகள் மற்றும் ஆய்வக தொகுக்கப்பட்டு.
கனிம செயற்கை முறைகள் சுமார் கூறு வினைபடு ஏற்ற இறக்க அல்லது கரைதிறன் வகைப்படுத்த முடியும். [10] கரையத்தக்க கனிம சேர்மங்கள் கரிம சேர்க்கை முறைகளை பயன்படுத்தி தயார். உலோக உள்ள விமான நோக்கி எதிர்வினை என்று கலவைகள், Schlenk வரி மற்றும் கையுறை பெட்டியில் நுட்பங்களை தொடர்ந்து வருகின்றன. ஆவியாகும் சேர்மங்கள் மற்றும் வாயுக்கள் வால்வுகள் வழியாக ஒன்றோடொன்று கண்ணாடி குழாய் கொண்ட "வெற்றிடம் மேனிபோல்ட்ஸ்" என்ற சூழ்ச்சி உள்ளது, அதில் முழுமையாக 0.001 Hg மிமீ அல்லது அதற்கும் குறைவான காலி. சேர்மங்களுக்கான திரவ நைட்ரஜன் (BP 78K) அல்லது மற்ற cryogens பயன்படுத்தி சுருக்கப்பட்டுள்ளது. திட பொதுவாக குழாய் அடிக்கடி உருகிய சிலிகா செய்யப்பட்ட உலைகள், கொள்கலன்களில் அடைத்து வருகிறது வினைபடு மற்றும் பொருட்கள், (அமோர்பஸ் SiO2) ஆனால் சில நேரங்களில் இது போன்ற குழாய்கள் அல்லது பண்டிட் "படகுகள்" Ta பற்றவைக்கப்படுகின்றன இன்னும் சிறப்பு பொருட்கள் பயன்படுத்தி தயார். பொருட்கள் மற்றும் வினைபொருட்களுக்கிடையில் இயக்கி எதிர்விளைவுகள் வெப்பநிலை மண்டலங்கள் இடையே கடத்தப்படுகிறது.
| 