සංයුජතාව

රසායන විද්‍යාවේදී සංයුජතාව  , සංයුජතා වීම හා සංයුජතා අංකය ලෙස හදුන්වන අතර එය මනිනු ලබන්නේ දෙන ලද මූලද්‍රව්‍යයක පරමාණුවක් විසින්  සාදාගන්නා භෞතික බන්ධන ගණනින්ය.  පසුගිය ශතවර්ෂය පුරාවට සංයුජතාවය යන සංකල්පය රසායනික බන්ධන විග්‍රහ කිරීමේ ක්‍රමයන් ගණනාවකටම යොදා ගන්නා ලදී. ලුවිස් ව්‍යුහය (1916) සංයුජතා බන්ධනවාදය (1927) , අණුක කාක්ෂික (1928) හා ක්වොන්ටම් රසායන විද්‍යාවේ සියලු දියුණු ක්‍රම‍ෙව්දයන් මේ සදහා ඇතුළත්ය.

1425 සිටම  ’සංයු‍ජතාව’  යන්නෙහි නිරුක්ති ශාස්ත්‍රය තේරුම උරාගැනීම සකස් වීම වේ. ලතින් භාෂාවෙන් සංයුජතාව (Valentia) යනු ශක්තිය ධාරිතාව වන අතර රසායනිකව එහි තේරුම ‘මූලද්‍රව්‍යයක සම්බන්ධ වීමේ හැකියාවයි’.

 

1789 දී විලියම් හිගින්ස් විසින් සංයුජතා බන්ධන මූලධර්මයේ අදහසම ඇති මූලික අංශුවල සම්බන්ධය පිළිබද ඔහුගේ මතය ප්‍රකාශ කරන ලදී. උදාහරණයක් ලෙස හිගින්ස්ට අනුව ඔක්සිජන්හි මූලික අණුව හා නයිට්‍රජන්හි මූලික අණුව අතර බලය 6 ක් වූ අතර බලයේ ශක්තිය අංශු අනුව බෙදිය යුතුවේ. අනෙකුත් මූලික අංශුවල සම්බන්ධවී‍ම ද මේ ආකාරයටම සිදුවේ.

විලියම් හිගින්ස් විසින් සංයුජතා බන්ධන මූලධර්මයේ අදහසම ඇති මූලික අංශුවල සම්බන්ධය පිළිබද ඔහුගේ මතය ප්‍රකාශ කරන ලදී. උදාහරණයක් ලෙස හිගින්ස්ට අනුව ඔක්සිජන්හි මූලික අණුව  හා නයිට්‍රජන්හි මූලික  අණුව අතර බලය 6 ක් වූ අතර බලයේ ශක්තිය අංශු අනුව බෙදිය යුතු වේ. අනෙකුත් මූලික අංශුවල සම්බන්ධවීම ද මේ ආකාරයටම සිදුවේ.

විලියම් හිගින්ස්ගේ මූලික අංශුවල සම්බන්ධවීම (1789)

රසායනික බන්ධනවාදයේ ආරම්භය සිදු වූයේ 1852 දී එඩ්වර්ඩ් ෆ්රෑන්ක්ලන්ඩ්ගේ ප්‍රකාශනයක් සමගය. මෙම ප්‍රකාශනයේදී ඔහු නිදහස් ඛණ්ඩක පිළිබද ආදී මූලධර්ම හා ‘වර්ග වාදය’ රසායනික ආකර්ෂණය මත පදනම්ව සමහර මූලද්‍රව්‍ය අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍ය සමග සම්බන්ධව ආකර්ෂණය වූ මූලද්‍රව්‍ය ගණන 3ක් වන සංයෝග (NO3 , NH3 , NI3)  හෝ මූලද්‍රව්‍ය ගණන 5ක් වන සංයෝග (NO3 , NH4O , PO4….)  සෑදීමේ අවශ්‍යතාවක් ඇති බව සදහන් කරන ලදී. ෆ්රැන්ක්ලින්ට අනුව මෙම ආකර්ෂණයන් ඇති වන්නේ එම පරමාණුවල ස්ථායී වීම සදහාය. මෙම උදාහරණ හා උපග්‍රහනයන් අනුගමනය කර පරමාණු සම්බන්ධ වීම පිළිබද පහත ලෙස ප්‍රකාශ කරන ලදී. මෙහි පවත්නා ප්‍රවණතාව හෝ නීතිය වනුයේ එක් වීමේ පරමාණුවල ලක්ෂණ නොව ආකර්ෂණය වන මූලද්‍රව්‍යවල සංයෝග වීමේ බලය වන අතර කෙ‍ාපමණ වේලාවක් තැබුවත් ස්ථායි වන්නේ එම පරමාණුවල එකම සංඛ්‍යාවකි. 

මෙම සංයෝගවීමේ බලය පසු කාලීනව ප්‍රමාණාත්මක සංයුජතාව ( සහ ඇමරිකානු ‍රසායන විද්‍යාඥයන් විසින් ‘සංයෝජන’) වශයෙන් හදුන්වන ලදී.

දළ විශ්ලේෂණය

මෙම සංකල්පය දහ නව වන සියවසේදී විවිධ  රසායනික සංයෝගවල සමීකරණ සැසදීම අනුව දියුණු විය. 1919 දී අයිවින්ග් ලැන්ග්මූර් විසින් අනුයාත පරමාණුව සමග හුවමාරු කරගන්නා ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල් ගණන එම පරමාණුවේ සහ සංයුජතාවයන් පහදා දීමට ගිල්බර්ට් එන් . ලුවිස්ගේ  ඝණ පරමාණුක ආකෘතිය යොදා ගන්නා ලදී. ‘සහ’ යන උපසර්ගය වන්නේ එකට එකතු‍වීම සහයෝගයෙන් කටයුතු කිරීම සහයත්වය වැනි තේරුම් ලබා දේ. එයින් සහසංයුජ යන්නෙහි තේරුම සංයුජතාව හුවමාරු කරගන්නා පරමාණු යන්නයි. එනම් උදාහරණයක් ලෙස යම් පරමාණුවක +1 සංයුජතාවයක් යන්නෙන් අදහස් කරනු ලබන්නේ එහි ඉලෙක්ට්‍රෝනයක ඌණ  බවය. එසේම -1 යන්නෙන් අදහස් වන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝනයක අතිරික්ත බවය. මෙවැනි +1 හා -1 සංයුජතාව ඇති පරමාණු දෙකක බන්ධනයක් ඇති වන්නේ පරමාණුවල අසංතුලිත සංයුජතාව සංතුලනය කිරීමට ඇති ප්‍රවණතාව නිසාවෙනි. එනිසා මේ සදහා  මූලද්‍රව්‍ය අධ්‍යයනයේදී යොදා ගන්නා මුත් රසායනික බන්ධනවාදය පිළිබද උසස් තත්වයේ අධ්‍යයනයන්හි භාවිතයට නොගන්නා සංයුජතාව වෙනුවට සහ - සංයුජතාව යන පදය යොදා ගනී.

‘බන්ධන ගණන’ අර්ථ දැක්වීම

දෙන ලද පරමාණුවක් සදහා සෑදෙන බන්ධන ගණන නොවෙනස්වන රසායනික ගුණයක් වන අතර බොහෝ අවස්ථාවල මෙය වැදගත් සන්නිකර්ශනය කිරීමකි. උදාහරණයක් ලෙස කාබන්, ඔක්සිජන් හා හයිඩ්‍රජන්වල බොහෝ සංයෝගවල පිළිවෙලින් බන්ධන 4 , 2 හා 1ක් බැගින් සාදයි. කෙසේ නමුත් බොහෝ මූලද්‍රව්‍යවල සංයුජතාව විවිධ සංයෝග අනුව වෙනස් වන බව දක්නට ලැබිණි. පළමු උදාහරණය වශයෙන් සමහර විට සංයුජතාව 3 ලෙස ද සමහර විට සංයුජතාව 5 ලෙසද පෙන්වන පොස්පරස් හදුනාගනු ලැබිණි. මෙම ගැටළුවට එක් පිළිතුරක් ලෙස සෑම සංයෝගයකම සංයුජතාව විශේෂණය කළ හැක. මෙය සංකල්පයේ  සරළ බව ඉවත් කරනු ලැබූවත් මෙම ලබා ගැනීම , ඔක්සිකරණ අංකයේ (ස්ටොක් නාමකරණයේ භාවිතා වන පරිදි) අදහස ලබා ගැනීම සහ අකාබනික රසායනයේ  IUPAC  නාමකරණයට අනුව  ලැම්ඩා නාමකරණය සදහා ප්‍රයෝජනවත් විය.

IUPAC අර්ථ දැක්වීම

ශුද්ධ හා ව්‍යවහාරික රසායන විද්‍යාව පිළිබද වූ අන්තර්ජාතික සංගමය (IUPAC) විසින් කිහිපවිටක්ම  සංයුජතාව සදහා නිසැක අර්ථ කථනයක් ලබා දීමට උත්සාහ දරා ඇත. 1994  දී ලබා ගත් නව  අර්ථ දැක්වීම.

යම් සලකන ලද පරමාණුවක හෝ අංශයක් සහිත පරමාණුවක් හෝ ඒක සංයුජ පරමාණුවක් සමගම ආදේශනය විය හැකි උපරිම ඒක සංයුජ පරමාණු (මුලිකය හයිඩ්‍රජන් හා ක්ලෝරීන් පරමාණු) ගණන ලෙස සැලකිය හැක.

මෙම අර්ථ දැක්වීම රසායන විද්‍යාවේ බොහෝ ප්‍ර‍දේශයක බොහෝමයක් අවස්ථාවල මූලද්‍රව්‍යවලට නියමිත සංයුජතාවක් බැගින් පනවා ඇත.

හයිඩ්‍රජන් හා ක්ලෝරීන්ගේ  සදහන් කිරීම සිදුවූයේ අතීතයේ හේතු නිසාවෙනි. ප්‍රායෝගිකය හයිඩ්‍රජන් හා ක්ලෝරීන් පවතින්නේ එම පරමාණු සමගම ඒක බන්ධනයක් සහිත සංයෝග ලෙසිණි. මෙහිදී  [HF2]-  අයනයේ අන්තර්ගත අයනය හා ඩයිබෝරේන් වැනි විවිධ බෝරෝන් හයිඩ්‍රයිඩයන්හි වූ හයිඩ්‍රජන්  අත් හරින ලදී. මෙම අයනයන් ලක්ෂ්‍ය තුනක් හා ඉලෙක්ට්‍රෝන බන්ධන දෙකක් සදහා උදාහරණ වේ.  ක්ලෝරීන් , ෆ්ලෝරයිඩ ගණනාවක් සාදයි - ClF , ClF3  සහ ClF5 - එහි IUPAC අර්ථ දැක්වීමට අනුව සංයුජතාව 5ක් වේ. ෆ්ලෝරීන් යනු තවත් මූලද්‍රව්‍ය පරමාණුවක් හා වැඩිම ‍ගණනක්ම සම්බන්ධ වන මූලද්‍රව්‍ය පරමාණුවයි.

[HF2]-  හි හැර එය සෑම සංයෝගයකම ඒක සංයුජ වේ. එනිසා IUPAC අර්ථ දැක්වීම ඉදිරිපත් කිරීමේදී හයිඩ්‍රජන් හා ෆ්ලෝරීන්ගේ සංයුජතාව එක ලෙස සැලකිය යුතුය.

මුල ද්‍රව්‍යවල සංයුජතාව

බොහෝ මූල ද්‍රව්‍යවල සංයුජතාව එහි ඉහළම ෆ්ලෝරයිඩය අනුවයි.

 
කාණ්ඩය
 →	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18			   
↓ ආවර්තය
			   
1	1
H		2
He			   
2	3
Li	4
Be		5
B	6
C	7
N	8
O	9
F	10
Ne			   
3	11
Na	12
Mg		13
Al	14
Si	15
P	16
S	17
Cl	18
Ar			   
4	19
K	20
Ca	21
Sc	22
Ti	23
V	24
Cr	25
Mn	26
Fe	27
Co	28
Ni	29
Cu	30
Zn	31
Ga	32
Ge	33
As	34
Se	35
Br	36
Kr			   
5	37
Rb	38
Sr	39
Y	40
Zr	41
Nb	42
Mo	43
Tc	44
Ru	45
Rh	46
Pd	47
Ag	48
Cd	49
In	50
Sn	51
Sb	52
Te	53
I	54
Xe			   
6	55
Cs	56
Ba	*	72
Hf	73
Ta	74
W	75
Re	76
Os	77
Ir	78
Pt	79
Au	80
Hg	81
Tl	82
Pb	83
Bi	84
Po	85
At	86
Rn			   
7	87
Fr	88
Ra	**	104
Rf	105
Db	106
Sg	107
Bh	108
Hs	109
Mt	110
Ds	111
Rg	112
Uub	113
Uut	114
Uuq	115
Uup	116
Uuh	117
Uus	118
Uuo			   
	   
 Lanthanides	57
La	58
Ce	59
Pr	60
Nd	61
Pm	62
Sm	63
Eu	64
Gd	65
Tb	66
Dy	67
Ho	68
Er	69
Tm	70
Yb	71
Lu		   
 Actinides	89
Ac	90
Th	91
Pa	92
U	93
Np	94
Pu	95
Am	96
Cm	97
Bk	98
Cf	99
Es	100
Fm	101
Md	102
No	103
Lr		   
Valences of chemical elements
     None      One      Two      Three      Four      Five      Six      Seven
පරමාණුක අංකය සදහන් කර ඇත්තේ සම්මත උෂ්ණත්ව හා පීඩනයට අනුවය (0C හා 1atm)

ඝන
ද්‍රව
වායු
නොදන්නා

	   
සීමා මගින් ස්වාභාවික සිදුවීම පෙන්වයි
මූලාවස්ථික
ක්ෂයවීම මගින්
කෘත්‍රීම

සොයා නොගන්නා ලද
		 

සංයුජතා සංකල්පය කෙරෙහි අනෙකුත් විවේචන

·	යම් මූලද්‍රව්‍යයක සංයුජතාව සැමවිටම එහි උපරිම ඔක්සිකරණ අංකය මත රදා නොපවතී. රුතේනියම් (Ruthenium)  , ඔස්මියම් (Osmium)  හා සෙනෝන් (Xenon) හා සංයුජතාව හයක් වුවද (hexafluoride) ඒවා ඔක්සිජන් සමග 18 ඔක්සිකරණ තත්වයේ සංයෝග සාදන අතර ‍එසේම ක්ලෝරීන්හි සංයුජතාව 5 වුවද උපරිම ඔක්සිකරණ අංකය +7 වේ. (ප’ක්ලෝරේට්)
·	‘සංයෝජනය’ යන සංකල්පය පරමාණුවක බන්ධන ගණනට සමාන විය නොහැක. ලිතියම් ෆ්ලෝරයිඩ්හි (NaCl ආකෘතියම සහිත) එක් ලිතියම් පරමාණුවක් වටා  ෆ්ලෝරයිඩ් පරමාණු හයක් ඇත. නමුත් ලිතියම් සංයුජතාව එහි සමීකරණය වන LiF  මගින් තෘප්ත වන පරිදි එකක් වේ.

මුලද්‍රව්‍ය කීපයක සංයුජතා 
{| class="wikitable"
|-
! මුලද්‍රව්‍ය !! සාදන අයන !! සංයුජතා
|-
| සොඩියම් Na || Na+ || 1
|-
| හයිඩ්‍රිජන් H || H+ || 1
|-
| පොටැසියම් K || K+ || 1
|-
| රීදී Ag || Ag+ || 1
|-
| ක්ලොරීන් Cl || Cl- || 1
|-
| බ්‍රොමින් Br || Br- || 1
|-
| අයඩින් I || I- || 1
|-
| කැල්සියම් Ca || Ca2+ || 2
|-
| සින්ක් Zn || Zn2+ || 2
|-
| මැග්නීසියම් Mg || Mg2+ || 2
|-
| ඔක්සිජන් O || O2- || 2
|-
| සල්ෆ S || S2- || 2
|-
| (සල්ෆ්යිඩ් අයන) || (සල්ෆ්යිඩ් අයන) || (සල්ෆ්යිඩ් අයන)
|-
| ඇලුමිනියම් Al || Al3+ || 3
|-
|නයිට්‍රජන් ඩයිඔක්සයිඩ්|(N)-4|

රසායන විද්‍යාව