අණුක කාක්ෂිකවාදය

මුළු අණුවම ආවරණය කරන අණුක කාක්ෂික සෑදීම සඳහා පරමාණූක කාක්ෂික වාදයේදී පරමාණුක කාක්ෂිකවල රේඛීය සංයුක්තකරණය භාවිතා කරනු ලබයි. මේවා බහුල වශයෙන් බන්ධන කාක්ෂික, ප්‍රතිබන්ධනීය කාක්ෂික හා නිර්බන්ධිත කාක්ෂික ලෙස බෙදා දක්වනු ලබයි.අණුක කාක්ෂිකයක් යනු න්‍යෂ්ටි කිහිපයක් හෝ බොහෝ විට න්‍යෂ්ටි 2 ක් අඩංගු ශ්‍රෝඩිංගර් කාක්ෂිකයක් පමණි. කිසියම් කාක්ෂිකයක අඩංගු ඉලෙක්ට්‍රෝන න්‍යෂ්ටි දෙක අතර පැවතීමේ සම්භාවිතාවය අන් තැනක පැවතීමේ සම්භාවිතාවයට වඩා වැඩි නම් එම කාක්ෂික බන්ධන කාක්ෂික නම්වන අතර ඒවා මගින් න්‍යෂ්ටි එකිනෙකට බැඳ තබා ගැනීමක් සිදු කරනු ලබයි. අණුක කාක්ෂිකයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන, න්‍යෂ්ටි දෙක අතර නොවන ස්ථානයක පැවතීමේ සම්භාවිතාවය න්‍යෂ්ටි දෙක අතර පැවතීමේ සම්භාවිතයට වඩ‍ා වැඩි නම් එය ප්‍රතිබන්ධනීය තාත්විකයන් නමින් හැඳින්වෙන අතර එය මගින් ඇත්ත වශයෙන්ම බන්ධන දුර්වල වීමක් සිදු වේ. නිර්බන්ධන කාක්ෂිකවල ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන පරම‍ාණුවේ ගැඹුරින්ම ඇති කාක්ෂිකවල පවතින අතර එක් න්‍යෂ්ටියක් සමග පමණක් බැඳී පවතී. නමුත් ඒවා පරමාණූවල න්‍යෂ්ටි අතර හා ඉන් පිටත සමාන කාල ගත කරයි. මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝන බන්ධනයට සහභාගීවීමක් හෝ බන්ධනයෙන් ඉවත්වීමක් සිදු නොකරයි.

බන්ධනයට සහභාගිවන පරමාණු කාක්ෂික වර්ගය අනුවත් අණුක කාක්ෂික වර්ගීකරණ කරනු ලැබේ. මෙම කාක්ෂික, මූලික විද්‍යුත් චුම්භක බලයත් නිසා හටගනු ලබන ඉලෙක්ට්‍රෝන න්‍යෂ්ටි අන්තර්ක්‍රියාවල ප්‍රතිඵලයකි. රසායනික ද්‍රව්‍යය සමග ප්‍රතික්‍රියා කරනු ලබන්නේ ඒවා එකිනෙක සමග ප්‍රතික්‍රියාකිරීමේදී පහත් ශක්ති තත්වයකට පත් වන්නේ නම් පමණි. විවිධ රසායනික බන්ධන වෙන්කොට හඳුනාගනු ලබන්නේ ඒවායේ ඉලෙක්ට්‍රෝන වළාවේ හැඩය මගින් හෝ ශක්ති මට්ටම් අනුවය.

අණූක කාක්ෂිකවාදය මගින් රසායනික බන්ධන පිළිබඳ විශ්වීය හා විමධ්‍යගත වූ නියමාකාර අදහස් ලබා දෙයි. උදාහරණයක් වශයෙන් අති සංයුජ අණූ සඳහා වූ අණූක කාක්ෂික වාදයේදී තවදුරටත් d- කාක්ෂිකවලට සුවිශාල වූ කාර්යභාරයක් පැවරිය යුතු නැත. ක්වොන්ටම් මූලධර්මවලට එකඟවන පරිදි, ක්වොන්ටම් කොන්දේසි මගින් ඉලෙක්ට්‍රෝනවලට නිශ්චිත නොවන විශාල න්‍යෂ්ටි සංඛ්‍යාවක බලපෑමට යටත්ව චලනය වීමට ඉඩ සලස්වන බැවින් අණුක කාක්ෂිකවාදයේ දැක්වෙන පරිදි අණූවේ ඇති ඕනෑම ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් අණුවේ ඕනෑම තැනක තිබීමේ සම්භාවිතාවයක් ඇත. අණුක කාක්ෂිකවාදයේ දැක්වෙන පරිදි අණුවක සමහර අණුක කාක්ෂිකවල අණූවේ ඇති නිශ්චිත පරමාණු දෙකක් අතරට වැඩි වශයෙන් ස්ථානගත වූ ඉලෙක්ට්‍රෝන පැවතිය හැකි අතර අනෙකුත් අණූක කාක්ෂිකවල ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන අණුව පුරා වඩාත් ඒකාකාරීව පැතිරී ඇත. සංයුජතා බන්ධනවාදයෙන් දැක්වෙන ආකාරයට වඩා අණුක කාක්ෂිකවාදයේදී, සමස්ථයක් වශයෙන් බන්ධන හා ඒවායේ ඉලෙක්ට්‍රෝන වඩාත් ස්ථානගත වී ඇති අයුරු දැක්වේ. මේ නිසා වඩාත් පැතිරුණු පද්ධති විස්තර කිරීම සඳහා අණූක කාක්ෂිකවාදය වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් ‍වේ.

උදාහරණයක් වශයෙන් අණුක කාක්ෂික වාදයේදී බෙන්සීන්, කාබන් පරමාණු හයකින් සමන්විත ෂඩාස්‍රාකාර මුදුවක් ලෙස දක්වනු ලැබේ.මෙම අණූවේදී සංයුජතා බන්ධන ඉලෙක්ට්‍රෝන 30 න් 24 ක් ප්‍රධාන වශයෙන් පිහිටා ඇත්තේ පරමාණූ යුගලයක් (C – C හෝ C-H ) අතර පිහිටි σ (සිග්මා) බන්ධන කාක්ෂික 12 කය. මෙම සැකසීම සංයුජතා කාක්ෂිකවාදයේ සැකැස්මට සමානය . කෙසේ නමුත් බෙන්සීන්වල ඉතිරි ඉලෙක්ට්‍රෝන 6 පිහිටා ඇත්තේ වලය පුරා විස්ථානගත වූ π (පයි) අණුක බන්ධන කාක්ෂික 3 ය. පරමාණු 6 න්ම සමාන දායකත්වයක් සහිත අණූක කාක්ෂිකයක දෙකක් පවතී. අනෙක් දෙක එකිනෙකට ලම්භක අක්ෂ ඔස්සේ පවතී. සංයුජතා කවචවාදය අනුව මෙම විස්ථාන ගත වූ ෆයි ඉලෙක්ට්‍රෝන 6 වලය අඩංගු තලයට ඉහළින් හා පහළින් වූ විශාල අවකාශයක් පුරා පැතිරී පවතී. බෙන්සීන් හි ඇති සියලුම කාබන් - කාබන් බන්ධන සර්වසමය. අණුක කාක්ෂිකවාදයට අනුව මෙය ෆයි අණූක කාක්ෂික 3 සංයුක්ත වී අතිරික්ත ඉලෙක්ට්‍රෝන 6, කාබන් පරමාණු 6 පුරා ඒකාකාරව ව්‍යාප්ත වීමේ ඍජු ප්‍රතිඵලයකි.

මීතේන් වැනි අණුවල, අණූක කාක්ෂික 4 ක පවතින සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන 8 අණුවේ ඇති පරමාණු 5 පුරාම ව්‍යාප්ත වී ඇත. කෙසේ වෙතත් මෙම ආකෘතියේ තරංග ස්‍රැතය හෝ ශක්තිය වෙනස් කිරීමකින් තොරව, ඉලෙක්ට්‍රෝන දෙකක් සහිත සහ සංයුජ බන්ධන හතරකින් සමන්විත සාමාන්‍යය බන්ධන ආකෘතිය, ස්ථානගත කාක්ෂික හතරක් පිහිටි ඉලෙක්ට්‍රෝන අටකින් යුත් ආකෘතියක් බවට පරිවර්තනය කළ හැකිය.ඉහත ‍බෙන්සීන්වලයේ වූ (සිග්මා) බන්ධන සඳහා ද සිදු කරන ලද්දේ මෙයම වන නමුත් එය ෆයි බන්ධන සඳහා යොදා ගත නොහැකිය. මෙම විස්තාපනය වූ ආකෘතිය අයනීකරණ හා වර්ණාවලි ගතිගුණ සඳහා වඩාත් හොඳින් ගැළපේ. අයනීකරණයේදී මුළු අණූවෙන්ම එක ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් ඉවත් කෙරේ. එහිදී සෑදෙන අයනයේ ඇති බන්ධන තුන එකිනෙකට සමාන වේ. උත්තේජිත ඉලෙක්ට්‍රෝනය, ඉලෙක්ට්‍රෝනික උත්තේජනවලදී මෙන්ම මුළු අණූවෙන්ම ඉවත් වී ඇති එය එක් බන්ධනයකට අයත් නොවේ.

දැනට නිරීක්ෂණය කර ඇති පරිදි බෙන්සීන්වල මෙන්ම බීටා කැරොටීන්, ක්ලෝරොෆිල් හා හීම් වැනි ද්‍රව්‍යයවල ද π (පයි) කාක්ෂිකවල අඩංගු ඇතැම් ඉලෙක්ට්‍රෝන අණුවේ ඇති අණූක කාක්ෂික ඔස්සේ දීර්ඝ දුරකට විහිදී ඇති අතර එමගින් අණුව ආලෝක ශක්තිය අවශෝෂණය කරගනු ලබන්නේ වඩාත් අඩු ශක්තියකින් යුතු දෘශ්‍ය ආලෝකයෙනි. මෙය හා අණු පිළිබඳ වූ වර්ණාවලි දත්ත අණුක කාක්ෂිකවාදය භාවිතයෙන් වඩා හොඳින් පැහැදිලි කළ හැකිය. උදාහරණයක් වශයෙන් මිනිරන් හි පවතින තලීය දිශාව ඔස්සේ විහිදුණු ෂඩාස්‍රාකාර පරමාණු තලයක්හි වූ අධික විද්‍යුත් සන්නායකතාවය අණුකකාක්ෂිකවාදයෙන් පැහැදිලි කිරීම දැක්විය හැකිය. අණුක කාක්ෂිකවාදයේදී සැළකෙන පරිදි “ සම්ප්‍රයුක්තාවය ” (සංයුජතා බන්ධන , බන්ධන අවස්ථාවන්හි මිශ්‍රවීම) සමමිතියේ ස්වභාවයේ ප්‍රතිඵලයකි. උදාහරණයක් වශයෙන් මිනිරන්හි විද්‍යූත් සන්නායකතාවය පැහැදිලි කිරීමට සංයුජතා බන්ධනවාදයේ අඩංගු Sp2 මුහුම්කරණය සහ සම්ප්‍රයුක්තතාවය යොදා ගැනීම අනවශ්‍ය වේ. ඒ වෙනුවට මිනිරන්වල පරමාණූක තල අතර ඇති සමහර ඉලෙක්ට්‍රෝන අවිනිශ්චිත දුරවලට සම්පූර්ණයෙන්ම ස්ථානගත වී ඇති අතර මුළු කාබන් පරමාණු තලයම ආවරණය කරන විශාල අණුක කාක්ෂිකවල පිහිටයි. මේ අතර මෙම ඉලෙක්ට්‍රෝන අතරින් සමහරකට චලනය විය හැකි අතර ගලය ඔස්සේ ලෝහවල පවතින ආකාරයට පවතිමින් විද්‍යූතය සන්නයනය කරයි.
ආශ්‍රිත

Molecular_orbital_theory Overview
References

http://en.wikipedia.org/wiki/Molecular_orbital_theory#Overview