வேதியியற் பிணைப்பு

வேதியியற் பிணைப்பு (chemical bond) அல்லது இரசாயனப் பிணைப்பு என்பது அணுக்கள், மூலக்கூறுகள் என்பவற்றுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பினால் உண்டாகும் தொடர்புகளுக்குக் காரணமான இயற்பியற் செயற்பாடு ஆகும்.

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் பல விசைகளால் பிணைந்து வேதிப்பொருட்கள் உருவாகின்றன. அணுக்களுக்கு இடையிலான இத்தகைய ஈர்ப்பு விசையே வேதியியற் பிணைப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. எதிர்மின் மற்றும் அணுக்கருக்களுக்கிடையே நிகழும் நிலைமின் ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக அல்லது இருமுனை ஈர்ப்பு விசை காரணமாக இத்தகைய பிணைப்பு உருவாகிறது. அணுக்களுக்கிடையே நிகழும் வேதிப் பிணைப்புகளின் வலிமை, வலுவான சகப் பிணைப்பு அல்லது அயனிப் பிணைப்பு, பலவீனமான இருமுனை ஈர்ப்பு விசைகள் அதாவது இலண்டன் விலக்கு விசைகள், மற்றும் ஐதரசன் பிணைப்புகள் என கணிசமாக மாறுபடுகிறது.

எளிய மின்காந்த விசையால் எதிரெதிர் துருவங்கள் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கும் என்ற விதிப்படி எதிர் மின்சுமை கொண்ட இலத்திரன்களும் உட்கருவைச் சுற்றிவரும் நேர் மின்சுமை கொண்ட புரோத்தன்களும் ஒன்றையொன்று ஈர்க்கின்றன. இரண்டு உட்கருக்களுக்கு இடையே உள்ள ஒரு இலத்திரன் அவ்விரண்டு உட்கருக்களாலும் ஈர்க்கப்படுகிறது. அவ்வாறே, இரண்டு இலத்திரன்களுக்கு இடையே உள்ள உட்கருவும் அவ்விரண்டு இலத்திரன்களை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகிறது. இந்த ஈர்ப்பு விசையே வேதியியற் பிணைப்பு என்று கூறப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்களின் குறைவான நிறை மற்றும் அலை இயக்கப் பண்பு ஆகியவற்றின் காரணத்தால் உட்கருவை ஒப்பிடுகையில் அவை அதிகமான இடத்தை ஆக்கிரமிகக வேண்டியுள்ளது. அணுக்கருக்களுக்கு இடையே உள்ள தொலைவைக் காட்டிலும் இவ்வாறு ஆக்கிரமித்துள்ள எலக்ட்ரானகள் சற்றுத் தொலைவிலேயே அணுக்கருவை வைத்திருக்கின்றன ஒரு பிணைப்பிலுள்ள அணுக்களுக்கும் உட்கருவிற்கும் இடையே உள்ள தொலைவை இந்நிகழ்வு கட்டுப்படுத்துகிறது.

வேதியியற் பிணைப்பு, ஈரணு அல்லது பல்லணு வேதியியற் சேர்மங்களின் உருவாக்கத்திற்கான உறுதிப்பாட்டை வழங்குகிறது. சக்திச்சொட்டு மின்னியங்கியல் (quantum electrodynamics) விதிகளால் கையாளப்படும் இத்தகைய ஈர்ப்பு விசை தொடர்பான விளக்கங்கள் மிகவும் சிக்கலானவை. நடைமுறையில், வேதியியலாளர்கள், குறைவான சிக்கல்தன்மை கொண்ட சக்திச்சொட்டுக் கோட்பாடு அல்லது பண்பியல் விளக்கங்களின் மூலம் இதனைப் புரியவைக்க முற்படுகிறார்கள். பொதுவாக, வேதிப் பிணைப்புகளின் வலிமை அப்பிணைப்பில் பங்கேற்கும் அணுக்களுக்கு இடையேயான இலத்திரன்களின் பகிர்வு அல்லது பரிமாற்றத்தைச் சார்ந்துள்ளது. இயற்கையாக நம்மைச் சுற்றியுள்ள உலோகங்கள், பளிங்குகள், ஈரணு வாயுக்கள், மூலக்கூறுகள் போன்ற யாவும் வேதியியற் பிணைப்புகளால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. இப்பிணைப்புகள் பருப்பொருளின் கட்டமைப்பு குறித்த ஒட்டுமொத்த இயல்புகளை நமக்கு விளக்குகின்றன

பிணைப்புக்களின் வலிமை பரந்த அளவில் வேறுபட்டு காணப்படுகின்றன. பொதுவாக அயனிப் பிணைப்புக்கள் வலுவானவை. ஐதரசன் பிணைப்புக்களும், வாண்டெர்வால் பிணைப்புக்களும் வலிமை குறைந்தவை. எனினும், வலிமை குறைந்த பிணைப்புகளில் வலிமை கொண்ட பிணைப்புகளும், வலிமை மிகுந்த பிணைப்புகளில் குறைந்த வலிமையுள்ள பிணைப்புக்களும் அமையக் கூடும் என்பதையும் கவனத்திற் கொள்ள வேண்டும்.

வேதியியற் பிணைப்பின் வகைகள்

அறிவியாள்ர்களின் கருத்துப்படி, அணுக்களுக்கிடையே நிகழும் வேதி பிணைப்புகளில் மூன்று வகையான வேதிப்பிணைப்புகள் உள்ளன.பிணைப்பால் உருவாகும் மூலக்கூறுகள் வெவ்வேறு சிறப்புப் பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன.அவை,

அயனிப் பிணைப்பு - ஒரு அணுவிலிருந்து மற்றொரு அணுவிற்கு எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் அடைவதால் உருவாகும் பிணைப்பாகும். eg. NaCl (சோடியம் குளோரைடு)
சகப் பிணைப்பு - பிணைப்பில் ஈடுபடும் அணுக்களுக்கிடையே எலக்ட்ரான்கள் பங்கீடு அடைவதால் உருவாகும் பிணைப்பாகும். eg. HCl (ஹைட்ரஜன் குளோரைடு)
ஈதல் சகப்பிணைப்பு - பிணைப்பில் ஈடுபடும் அணுக்களில் உள்ள ஒரேயொரு அணு மட்டும் ஒரு சோடி எலக்ட்ரானை மற்றொரு அணுவிற்கு பரிமாற்றம் செய்வதால் உருவாகும் பிணைப்பாகும். eg. H3N:-> BF3 (அம்மோனியா -> போரான்ட்ரைஃப்ளொரைடு)

அயனிப் பிணைப்பு

ஓர் அணுவிலிருந்து மற்றொரு அணுவிற்கு எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் அடைவதால் உருவாகும் நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் அய்னிகளுக்கிடையே உள்ள நிலைமின் ஈர்ப்பு விசையின் காரணமாக உருவாகும் பிணைப்பு அயனிப் பிணைப்பு எனப்படும். இத்தகைய பிணைப்பை பெற்றுள்ள சேர்மங்கள் அயனிச் சேர்மங்கள் எனப்படும். பொதுவாக எலக்ட்ரான்க்ளை உலோகங்கள் இழப்பவையாகவும் அலோகங்கள் எலக்ட்ரான்களை ஏற்பவையாகவும் உள்ளன. ஆனால் சில மூலக்கூறு அயனிகள் மிகவும் சிக்கலான தன்மை கொண்டவையாக காணப்படுகின்றன. உதாரணம் NH₄ ⁺, SO₄^2- போன்ற மூலக்கூறு அயனிகள்

சோடியம் மற்றும் புளோரின் அணுக்கள் ஆக்சிசனேற்ற ஒடுக்க வினையில் ஈடுபட்டு சோடியம் புளோரைடு உருவாகின்றது. சோடியம் அணுவானது வெளிக்கூட்டில் உள்ள ஒரு எலக்ட்ரானை இழந்து நிலையான நியான் எலக்ட்ரான் அமைப்பையும் நேர்மின் சுமையையும் பெறுகிறது. புளோரின் அணு ஒரு எலக்ட்ரானை பெற்று ஆர்கான் எலக்ட்ரான் அமைப்பையும் எதிமின் சுமையையும் பெறுகிறது. Na⁺ மற்றும் F^- அயனிகளுக்கிடையேயுள்ள நிலைமின் ஈர்ப்பு விசையினால் NaF உருவாகிறத

அயனிப் பிணைப்பு குறிப்பிட்ட திசையில் இல்லாமல் அனைத்து திசைகளிலும் உள்ளது. எனவே திடநிலையில் ஒரேயொரு அயனி மூலக்கூறு தனியாக இருக்காது. நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் அயனிகள் பல ஒன்று சேர்ந்த நிலையில் ஈர்ப்பு விசையால் பிணைக்கப்பட்டு அயனிச் சேர்மமாக இருக்கும். நிலையான ஒரு அயனிச் சேர்மம் உருவாகும்போது அதன் ஆற்றல் குறையும். அதாவது நேர்மின் மற்றும் எதிர்மின் அயனிகளுக்கிடையே அயனிப்பிணைப்பு உருவாகும் போது ஆற்றல் வெளிப்படுகிறது.