Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरताबेंजीन क्या है?बेंजीन के बारे में इस लेख से सवालों के एक बादल को हल किया जा सकता है। यह स्थिर कैसे है? बेंजीन की संरचना में इलेक्ट्रॉनिक बादल की क्या भूमिका है? बेंजीन संरचना में केकुले की संरचना की भूमिका क्या है?

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता

परिचय
सुगंधित शब्द ग्रीक शब्द ’एरोमा’ से लिया गया है”सुगंधित” और कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक विशेष वर्ग के लिए इस्तेमाल किया गया था
यौगिक।

इन यौगिकों में कार्बन अनुपात में हाइड्रोजन कम है
उनके आणविक सूत्र में और एक विशिष्ट गंध है।

हालांकि, जल्द ही यह महसूस किया गया कि कई सुगंधित यौगिक गंधहीन हैं
हालांकि कई अन्य सुगंधित हैं, हालांकि वे सुगंधित नहीं हैं।

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इसके अलावा, जब उच्च आणविक द्रव्यमान के सुगंधित यौगिकों को अधीन किया गया था
गिरावट के विभिन्न तरीकों से, वे अक्सर बेंजीन या डेरिवेटिव का उत्पादन करते थे
बेंजीन का। यह देखा गया कि लगभग सभी सुगंधित यौगिक हैं
बेंजीन की तरह उनके अणुओं में एक छह कार्बन इकाई। इसलिए, बेंजीन था
यौगिकों के इस वर्ग के सबसे सरल और मूल सदस्य के रूप में मान्यता प्राप्त है।

तो सुगंधित हाइड्रोकार्बन में बेंजीन और उन सभी यौगिक शामिल हैं जो
संरचनात्मक रूप से बेंजीन से संबंधित हैं।

बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता
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वर्गीकरण
यह सुगंधित हाइड्रोकार्बन की परिभाषा से प्रकट होता है जो किसी भी अध्ययन का है
यौगिकों के इस वर्ग के बेंजीन के अध्ययन के साथ शुरू होना चाहिए।
बेंजीन में विशिष्ट संरचनात्मक विशेषताएं हैं। इसका एक नियमित प्लानर है
हेक्सागोनल संरचना। बेंजीन के छल्ले की संख्या के आधार पर
सुगंधित हाइड्रोकार्बन को निम्न वर्गों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

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ए। मोनोसायक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव
बी पॉलीसाइक्लिक सुरभित हाइड्रोकार्बन

मोनोसायक्लिक यौगिक
A. मोनोसायक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव:

सुगंधित हाइड्रोकार्बन जिनके अणुओं में एक बेंजीन वलय होता है
मोनोसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन कहलाता है, उदा। बेंजीन और उसके डेरिवेटिव।

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बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
पॉलीसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन
B. पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन:

दो या दो से अधिक बेंजीन युक्त सुगंधित हाइड्रोकार्बन
उनके अणुओं में छल्ले को पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक कहा जाता है
हाइड्रोकार्बन। उन्हें दो मुख्य वर्गों में विभाजित किया जा सकता है।

(i) वे जिनमें बेंजीन के छल्ले पृथक होते हैं, उदा। द्वि
फिनाइल, डिपेनहिलमेटेन आदि।

पृथक हाइड्रोकार्बन

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बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया

फ्यूज्ड हाइड्रोकार्बन

(ii) जिन लोगों में बेंज़ीन के छल्ले ओर्थो पदों पर एक साथ जुड़े होते हैं
ताकि आसन्न छल्लों में कार्बन का एक सामान्य कार्बन हो
बांड, उदा। नेफ़थलीन, फ़ेनेंथ्रीन और एन्थ्रेसीन

फ्यूज्ड हाइड्रोकार्बन

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता
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बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
बेंजीन
बेंजीन की खोज माइकल फैराडे ने 1825 में उत्पादित गैस में की थी
वनस्पति तेल और बीस के विनाशकारी आसवन द्वारा
वर्षों बाद यह हॉफमैन द्वारा कोयला-टार में भी पाया गया था।

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आण्विक सूत्र
1. बेंजीन का अनुभवजन्य सूत्र तात्विक विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया जाता है।

2. वाष्प घनत्व विधि द्वारा निर्धारित इसका आणविक द्रव्यमान 78.108 है।
यह अनुभवजन्य सूत्र द्रव्यमान का छह गुना है (सीएच = 12 + 1 = 13)। इसलिए
बेंजीन का आणविक सूत्र C6H6 है।

3. बेंजीन का आणविक सूत्र इंगित करता है कि यह अत्यधिक असंतृप्त है
यौगिक।

केकुले की संरचना
बेंजीन की संरचना रसायनज्ञों के लिए एक गंभीर समस्या बनी रही
लगभग 40 वर्षों के लिए। एक जर्मन रसायनज्ञ, केकुले ने आखिरकार समस्या को हल किया
1865 में। केकुले ने बेंजीन के लिए चक्रीय नियमित हेक्सागोनल संरचना का प्रस्ताव रखा,
जिसमें तीन सिंगल बॉन्ड के साथ बारी-बारी से तीन डबल बॉन्ड होते हैं।

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता

उन्होंने निम्नलिखित तर्कों द्वारा अपने सिद्धांत का समर्थन किया।

(i) बेंजीन केवल एक मोनोसुबस्टीकेटेड उत्पाद देता है।

बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
(ii) बेंज़ीन केवल तीन डिसिब्यूटेड उत्पाद देता है।

बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
ये बिंदु बेंजीन के लिए नियमित हेक्सागोनल संरचना की पुष्टि करते हैं जिसमें
सभी कार्बन परमाणु अणु में समान पदों पर विराजमान हैं।
इसलिए, बेंजीन केवल एक टोल्यूनि, एक फिनोल और एक नाइट्रोबेंजीन बनाता है।

(iii) बेंजीन तीन हाइड्रोजन जोड़ता है
एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में अणु।

बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
iv) बेंजीन, सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में क्लोरीन के तीन अणुओं को जोड़ता है।

बेंजीन-संरचना-स्थिरता-इसकी प्रतिक्रिया
ये दो प्रतिक्रियाएँ बारी-बारी से तीन दोहरे बंधनों की उपस्थिति की पुष्टि करती हैं
तीन एकल बांड के साथ।

Benzene- Classification, Structure & Stability-बेंजीन- वर्गीकरण, संरचना और स्थिरता

केकुले के सूत्र पर आपत्ति
तीन दोहरे बॉन्ड के साथ केक्यूले का सूत्र उच्च डिग्री की मांग करता है
आमतौर पर बेंजीन से असंतोष, यह एक संतृप्त चरित्र को प्रदर्शित करता है।
इस प्रकार बेंजीन प्रतिस्थापन उत्पादों को आसानी से तैयार करता है और इसके अतिरिक्त उत्पाद बनाता है
अनिच्छा से। बेंजीन भी एक बहुत ही स्थिर यौगिक है। ये सभी गुण
बेंजीन के बारे में आसानी से समझाया जा सकता है इसके सिद्धांतों के बारे में
संरचना।

बेंजीन की संरचना के बारे में आधुनिक अवधारणाएँ
बेंजीन का हेक्सागोनल फ्रेम-वर्क हो सकता है
संकरण का उपयोग करके आसानी से समझाया गया
दृष्टिकोण। इसके अनुसार, प्रत्येक कार्बन
बेंजीन में sp2 संकरणित होता है। तीन sp2
प्रत्येक कार्बन पर हाइब्रिड ऑर्बिटल्स का उपयोग किया जाता है
तीन एस-बांड बनाने के लिए, दो। आसन्न के साथ
कार्बन परमाणु और एक हाइड्रोजन के साथ।

अनहेल्दी 2pz ऑर्बिटल्स दाईं ओर रहते हैं
इन sp2 ऑर्बिटल्स को कोण। सभी sp2 के बाद से
ऑर्बिटल्स एक ही विमान में हैं इसलिए सभी
कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु कोप्लानर हैं।

सभी कोण 120 ° के हैं जो पुष्टि करता है
बेंजीन की नियमित हेक्सागोनल संरचना।
अनियंत्रित 2pz ऑर्बिटल्स आंशिक रूप से ओवरलैप होते हैं
इलेक्ट्रॉन बादल का एक निरंतर म्यान बनाते हैं,
लिफाफा, ऊपर और नीचे, छह कार्बन-कार्बन
रिंग के सिग्मा बांड

चूंकि प्रत्येक 2pz ऑर्बिटल को आसन्न के 2pz ऑर्बिटल्स द्वारा ओवरलैप किया जाता है
कार्बन परमाणु, इसलिए, यह अतिव्यापी है
‘विसरित’ या ‘निरुपित’ इलेक्ट्रॉन देता है
बादल।

Aromaticity क्या है ?Suitable Example देकर समझाईये .

Aromaticity in hindi

Aromaticity in hindi.ऐरोमैटिकता का ऐरोमैटिक गुण  से मतलब होता है ,जिसमे यौगिक के चक्रीय, प्लेनरऔरअनुनाद की स्टडी की जाती है.ऐरोमैटिकता यौगिक की केमिकल प्रॉपर्टी से रिलेटेड होता है.

Aromaticity in hindi

प्रस्तावना(Introduction)

ऐरोमैटिकता को समझने से पहले हमें यह पता होना चाहिए की कार्बनिक यौगिक क्या है ? और कितने प्रकार के होते हैI उदाहरण के लिए बेंजीन, यूरिया, ऐसिटेमाइड, नाइट्रोबेंजीन आदि  हैIइनमे मुख्य  परमाणु  हाइड्रोजन और कार्बन होते हैIऔर इनमे से कुछ चक्रीय और कुछ खुली श्रंखला होते हैIwhat does planar mean in organic chemistry

जिन्हें हम एलिफैटिक ,एरोमेटिकऔर ऐलीचक्रीय के नाम से जानते हैI इनमे से हम एरोमेटिक कार्बनिक यौगिक की बात करेंगे जिसमे बेंजीन रिंग होती है और यह चक्रीय होता हैIशुरुआत में जब ऐरोमैटिकता की ख़ोज हुई थी तब इसे सुगंध से रिलेटेड करते थेIक्योंकि Aroma का मतलब खुशबु यानि ऐसे कार्बनिक यौगिक जो खुशबु देते है वो कार्बनिक यौगिक कहलाते है, ऐसा माना जाता थाI

लेकिन बाद में कई कार्बनिक यौगिक की ख़ोज हुई जिनमे  दुर्गन्ध होती थीIअत: ऐरोमैटिकता, कार्बनिक यौगिक की केमिकल प्रॉपर्टीज होती है नकी उसमे खुशबू होती है इसलिए एरोमेटिक हैIयह  योगिक चक्रीय और समतल होते  और इनमे  अनुनाद होता है,जिसके कारण इसकी स्थायित्व बढ़  जाता  हैIऔर यह आसानी से रिएक्शन नहीं करता हैIतो चलिए  ऐरोमैटिकता क्या ? और क्या इसकी शर्ते है? इसको विस्तार से समझते हैIaromaticity rules organic chemistry

नियम और शर्ते :

ऐरोमैटिकता को समझने के लिए कुछ नियम और शर्ते अत्यंत आवश्यक होती है इनमे से तीन शर्ते महत्वपूर्ण है,जो इस प्रकार से है .

  • प्लेनर
  • हकल नियम का पालन
  • pi electrono का पूर्णत: विस्थानिकरण

प्लेनर:-

एरोमेटिक यौगिक होने के लिए यौगिक,प्लेनर होना चाहिए मतलब इसमें sp2 संकरण होना चाहिए.

planner
aromaticity

 

नोट : (यदि यौगिक प्लेनर है तो यह पक्का है की वो sp2 संकरण प्रदर्शित  करेंगा,लेकिन यदि यौगिक में sp2 संकरण होगा  तो जरुरी नहीं है की वह प्लेनर होगाI)

इस डायग्राम में बेंजीन में sp2 संकरण प्रदर्शित है.बेंजीन में sp2 संकरण कैसे होता है यह बेंजीन की सरचना टॉपिक पर विस्तार से बतांयेंगेI

example :बेंजीन,नेफ़थलीन,एंथ्रासीन etc. ये सभी planner हैIइनके each कार्बन एटम पर sp2 संकरण होता हैI

बेंजीन
aromaticity

हकल नियम का पालन:-

यह दूसरा महत्वपूर्ण नियम है I इस नियम के अनुसार एरोमेटिक होने के लिये हकल का रूल  (4n+2)π electrons का पालन होना चाहिए Iजिसमे  n=0,1,2,3,……है Iइसका मतलब यह है की एरोमेटिक होने के लिए यौगिक के पास इस फोर्मुले के अनुसार pi इलेक्ट्रान होना चाहिए I

जैसे की यदि n=1 होतो  हकल का रूल  (4n+2)π electrons के अनुसार :-

4*1+2=6 pi इलेक्ट्रान

example : बेंजीन (C6H6) में कुल 6 pi इलेक्ट्रान है I

बेंजीन
aromaticity

यदि n=2,  4*2+2=10. (नेफ़थलीन)

10 pi electron
aromaticity in Hindi

n=3,  4*3+2=14. (एंथ्रासीन)

14 pi elctron
aromaticity in Hindi

यदि n =0 होतो  4*0+2=2 pi (साइक्लोप्रोपेनाइल धनायन)

cyclopropenyl cation
aromaticity in Hindi

pi electrono का पूर्णत: विस्थानिकरण:-

तीसरा महत्वपूर्ण नियम रिंग में pi electrono का पूर्णत: विस्थानिकरण होना चाहिए I

उदाहरण:

ट्रोपोलियम केटायन(सायक्लो हेप्टा ट्राई इनाइल केटायन)

ट्रोपोलियम केटायन
ट्रोपोलियम केटायन

यह ट्रोपोलियम केटायन है और यह एरोमेटिक की तीनो शर्तों  पूरा करता है I पहली शर्त यह प्लनेर है,इसमें  प्रत्येक कार्बन परमाणु पर sp2 संकरण  है I दूसरी शर्त हकल का रूल  (4n+2)π electrons का पालन करता है क्योंकि इसमें फोर्मुले के अनुसार 6 pi इलेक्ट्रान  है I तीसरी शर्त pi electrono का पूर्णत: विस्थानिकरण होता है इसे अनुनाद के द्वारा इस तरह समझ सकते है I

इस डायग्राम को देखकर आपको समझ आ रहा होगा.यह अनुनाद सरंचना है. जिसमे पहले वाला अनुनाद सरंचना ट्रोपोलियम केटायन की है.जिसमे + आवेश pi इलेक्ट्रान को आकर्षित करते है.और + से बंध और बंध से + का निर्माण हो रहा है,यह एरोमेटिक है.

इसमें 6 pi इलेक्ट्रान है I दूसरा उदाहरण ट्रोपोलियम एनायन का  है I जिसमे 8pi इलेक्ट्रान है इसमें भी अनुनाद हो रहा है I यह एरोमेटिक नहीं हैI यह एंटी एरोमेटिक है I

इन दोनों उदाहरण में  अनुनाद एक  सामान दिख रहा है.पहले वाले अनुनाद में + से बंध एयर बंध से धन बन रहा है I लेकिन दुसरे अनुनाद में – से बंध और बंध से – बन रहा है.organic chemistry aromatic compounds

उदाहरण :-

सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन

 

सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन  
सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन  

यह एरोमेटिक नहीं है,क्योंकि यह हकल नियम का पालन नहीं करता है ,क्योंकि इसमें 8 pi  इलेक्ट्रान होते है.यह सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन  में sp2 संकरण है,लेकिन यह planner नहीं है.  इसका आकार टब के आकार का होता है.इस प्रकार :-

सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन
सायक्लो आक्टा टेट्रा ईन

विषम चक्रीय यौगिक:-

hetrocyclic compound
heterocyclic compound

विषम चक्रीय यौगिक भी एरोमेटिक गुण दर्शाते है.  डाउनलोड पर क्लिक करके आप पीडीऍफ़ डाउनलोड कर सकते है.

 

 

दोस्तों आज हमने देखा ऐरोमैटिकता क्या होती है ?इसकी क्या शर्ते है?ऐरोमैटिकता एरोमेटिक  यौगिक का केमिकल गुण होता है.जिसके लिए तीन अत्यंत आवश्यक शर्ते होती है.और कुछ इसके महत्वपूर्ण उदाहरन है .जिसमे अनुनाद भी देखा जी यौगिक के  स्थायित्व को बढ़ाते है.

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