ஐதரசன் சேர்மங்கள்

ஐதரசன் சேர்மங்கள் (Hydrogen compounds) என்பவை ஐதரசன் தனிமத்தை கொண்டுள்ள சேர்மங்களை குறிக்கும். இந்த சேர்மங்களில் ஐதரசன் +1 மற்றும் -1 ஆக்சிசனேற்ற நிலைகளில் உருவாகலாம். அயனி மற்றும் சகப்பிணைப்பு வேதிப் பொருட்களில் ஐதரசனால் சேர்மங்களை உருவாக்க முடியும். நீரகக்கரிமங்கள், நீர் மற்றும் பிற கரிம பொருட்கள் போன்ற பல கரிம சேர்மங்களின் ஒரு பகுதியாக ஐதரசன் உள்ளது. H+ அயனியானது பெரும்பாலும் புரோட்டான் என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஏனெனில் அதில் ஒரு புரோட்டான் உள்ளது மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை. இருப்பினும் புரோட்டான் சுதந்திரமாக நகராது. புரான்சுடெட்டு-லோவ்ரி அமிலங்கள் H+ அயனிகளை காரங்களுக்கு தானம் செய்யும் திறன் கொண்டவையாகும்.

சகப்பிணைப்பு மற்றும் கரிமச் சேர்மங்கள்

திட்ட வெப்ப அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் H2 மிகவும் வினைத்திறன் கொண்டதல்ல என்றாலும், இது பெரும்பாலான தனிமங்களுடன் சேர்ந்து சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. ஆலசன்கள் (F, Cl, Br, I) அல்லது ஆக்சிசன் போன்ற அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை தனிமங்களுடன் ஐதரசன் சேர்ந்து  சேர்மங்களை உருவாக்கும். இந்த சேர்மங்களில் ஐதரசன் ஒரு பகுதி நேர்மின் சுமையுடன் உள்ளது. அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை தனிமத்துடன், குறிப்பாக புளோரின், ஆக்சிசன் அல்லது நைட்ரசன் ஆகிய தனிமங்களுடன் பிணைக்கப்படும்போது, ஐதரசன் ஒரு தனி சோடியுடன் மற்றொரு மின்னெதிர்த்தன்மை தனிமத்துடன் நடுத்தர வலிமையற்ற பிணைப்பின் வடிவத்தில் பங்கேற்க முடியும். இந்நிகழ்வு ஐதரசன் பிணைப்பு எனப்படும். ஐதரசன் பிணைப்பு பல உயிரியல் மூலக்கூறுகளின் நிலைப்புத்தன்மைக்கு முக்கியமானதாக உள்ளது. உலோகங்கள் மற்றும் உலோகப்போலிகள் போன்ற குறைவான மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட தனிமங்களுடனும் சேர்ந்து சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. இங்கு ஐதரசன் ஒரு பகுதி எதிர்மின் சுமை கொண்டதாக உள்ளது. இந்த சேர்மங்கள் பெரும்பாலும் ஐதரைடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

இரண்டு ஐதரசன் அணுக்கள் ஓர் ஆக்சிசன் அணுவுடன் சகப்பிணைப்பாக பிணைந்து நீரை உருவாக்குகின்றன.  நீர் நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட சேர்மங்களில் ஒன்றாகும்.

பல அரிதான பூமி மற்றும் தாண்டல் உலோகங்களில் ஐதரசன் மிகவும் கரையக்கூடியதாக உள்ளது.  மேலும் நுண்படிகங்கள் மற்றும் படிக உருவமற்ற உலோகங்கள் இரண்டிலும் ஐதரசன் கரையக்கூடியதாகும். உலோகங்களில் ஐதரசனின் கரைதிறன் உட்புற சிதைவுகள் அல்லது படிக அணிக்கோவைகளிலுள்ள அசுத்தங்களால் பாதிக்கப்படுகிறது. சூடான பல்லேடியம் வட்டுகள் வழியாக ஐதரசன் சுத்திகரிக்கப்படும் போது இந்த பண்புகள் பயனுள்ளதாக இருக்கும். ஆனால் வாயுவின் உயர் கரைதிறன் ஓர் உலோகவியல் பிரச்சனையாகும்.  இது பல உலோகங்களின் நிறுங்கலுக்கு பங்களிக்கிறது. இதனால் குழாய்கள் மற்றும் சேமிப்பு தொட்டிகளின் வடிவமைப்பை சிக்கலாக்குகிறது.

ஐதரோ கார்பன்கள்

ஐதரோகார்பன்கள் என்று அழைக்கப்படும் சேர்மங்களை ஐதரசன் கார்பனுடன் சேர்ந்து உருவாக்குகிறது, மேலும் பல்லின அணுக்களை கொண்ட ஒரு பெரிய வரிசையிலான சேர்மங்களான கரிமச் சேர்மங்களையும் ஐதரசன் உருவாக்குகிறது. இச்சேர்மங்கள் உயிரினங்களுடனான பொதுவான தொடர்புடையவை என்ற காரணத்தினால் கரிம சேர்மங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இத்தகைய கரிமச் சேர்மங்களை பற்றி ஆய்வு செய்யும் அறிவியல் பிரிவு கரிம வேதியியல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. உயிரினங்களின் சூழலில் கரிமச் சேர்மங்கள் பற்றிய ஆய்வு உயிர்வேதியியல் என அறியப்படுகிறது. சில வரையறைகளின்படி, கரிம சேர்மங்கள் என்பவை கார்பனைக் கொண்டிருக்கும் சேர்மங்கள் மட்டுமே கரிமச் சேர்மங்கள் எனப்பட்டன. இருப்பினும், அவற்றில் பெரும்பாலானவை ஐதரசனையும் கொண்டிருக்கின்றன. மேலும் இந்த வகை சேர்மங்களுக்கு அதன் குறிப்பிட்ட வேதியியல் பண்புகளை வழங்குவது கார்பன்-ஐதரசன் பிணைப்பு என்பதால் சில வரையறைகள் வேதியியலில்  கார்பன்-ஐதரசன் பிணைப்புகள் கொண்ட சேர்மங்கள் கரிமச் சேர்மங்கள் என வரையறுக்கின்றன. மில்லியன் கணக்கான ஐதரோகார்பன்கள் அறியப்படுகின்றன. மேலும் இவை பொதுவாக ஐதரசனை அரிதாக உள்ளடக்கிய சிக்கலான பாதைகளால் உருவாகின்றன.

ஐதரைடுகள்

ஐதரசனின் சேர்மங்கள் பெரும்பாலும் ஐதரைடுகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இப்பெயர் மிகவும் தளர்வாக அவ்வப்போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஐதரைடு என்ற சொல், H அணு எதிர்மின் சுமை அல்லது அயனித் தன்மையைப் பெற்றுள்ளதை சுட்டி H− எனக் குறிக்கப்படுகிறது.  மேலும் ஐதரசன் அதிக நேர்மின் தன்மை கொண்ட தனிமத்துடன் சேர்ந்து ஒரு சேர்மத்தை உருவாக்கும் போது பயன்படுத்தப்படுகிறது. குழு 1 மற்றும் குழு 2 உப்பு ஐதரைடுகளில் ஐதரைடு அயனியின் இருப்பை  1916 ஆம் ஆண்டில் கில்பர்ட் என். லூயிசு பரிந்துரைத்தார். 1920 ஆம் ஆண்டில் மோயர்சு உருகிய லித்தியம் ஐதரைடை (LiH) மின்னாற்பகுப்பு செய்து இதை  நிரூபித்தார். நேர்மின் முனையில் ஐதரசன் விகிதவியல் அளவில் உற்பத்தி செய்யப்பட்டது. குழு 1 மற்றும் 2 உலோகங்களைத் தவிர மற்ற ஐதரைடுகள், ஐதரசனின் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மையை கருத்தில் கொண்டால்,மாறுபடுகிறது. விதிவிலக்காக குழு 2 ஐதரைடுகளில் BeH2 உள்ளது. இது பல்பகுதிச் சேர்மமாக காணப்படுகிறது. இலித்தியம் அலுமினியம் ஐதரைடில் [AlH4]− அயனியானது Al(III) உடன் உறுதியாக இணைக்கப்பட்ட ஐதரைடு மையங்களைக் கொண்டுள்ளது.

ஐதரைடுகள் கிட்டத்தட்ட அனைத்து முக்கிய-குழு உறுப்புகளுடன் உருவாக்கப்படுகின்றன என்றாலும், சாத்தியமான சேர்மங்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் சேர்க்கை பரவலாக வேறுபடுகிறது; உதாரணமாக, நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட இரும போரேன் ஐதரைடுகள் அறியப்படுகின்றன. ஆனால் ஒரே ஒரு இரும அலுமினியம் ஐதரைடு மட்டுமே அறியப்படுகிறது. ஏராளமான அணைவுச் சேர்மங்கள் காணப்பட்டாலும் இரும இண்டியம் ஐதரைடு சேர்மம் இன்னும் அடையாளம் காணப்படவில்லை.

கனிம வேதியியலில், ஐதரைடுகள் இரண்டு உலோக மையங்களை இணைக்கும் பாலம் அமைக்கும் ஈந்தணைவிகளாக செயல்படுகின்றன. குழு 13 தனிமங்களில், குறிப்பாக போரேன்கள் (போரான் ஐதரைடுகள்) மற்றும் அலுமினிய அணைவுச் சேர்மங்களிலும் அத்துடன் கொத்து கார்போரேன்களில் இந்த செயல்பாடு மிகவும் பொதுவானதாகும்.

புரோட்டான் மற்றும் அமிலம் 
ஐதரசனின் ஆக்சிசனேற்றம் அதன் எலக்ட்ரானை அகற்றி H+ அயனியை அளிக்கிறது. இதில் எலக்ட்ரான்கள் இல்லை என்பதால் பொதுவாக ஒரு புரோட்டானால் ஆன ஓர் உட்கரு உள்ளது. அதனால்தான் H+ பெரும்பாலும் புரோட்டான் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த தனிமம்  அமிலங்கள் பற்றிய விவாதத்திற்கு மையமானதாகும். பிரான்சுடெட்டு-லோவ்ரி அமில-கார கோட்பாட்டின் கீழ், அமிலங்கள் புரோட்டான் வழங்கிகளாகவும் அதே சமயம் காரங்கள் புரோட்டான் ஏற்பிகளாகவும் கருதப்படுகின்றன.

ஒரு வெற்று புரோட்டான், H+ கரைசலில் அல்லது அயனி படிகங்களில் இருக்க முடியாது. ஏனெனில் எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட மற்ற அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் மீது அதன் தடுக்க முடியாத ஈர்ப்பு இருக்கும். பிளாசுமாவுடன் தொடர்புடைய அதிக வெப்பநிலையைத் தவிர, அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் எலக்ட்ரான் மேகங்களிலிருந்து அத்தகைய புரோட்டான்களை அகற்ற முடியாது. மேலும் அவை அவற்றுடன் இணைந்திருக்கும். இருப்பினும், 'புரோட்டான்' என்ற சொல் சில சமயங்களில் தளர்வாகவும் உருவகமாகவும் இந்த முறையில் மற்ற உயிரினங்களுடன் இணைக்கப்பட்ட நேர்மின் சுமை ஏற்றப்பட்ட அல்லது நேர்மின் ஐதரசனைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும் எந்த ஒரு புரோட்டானும் தனியாக இருப்பதை எந்த உட்குறிப்பும் இல்லாமல் "H+" எனக் குறிக்கப்படுகிறது.

கரைசலில் கரைக்கப்பட்ட புரோட்டானின் உட்பொருளைத் தவிர்ப்பதற்காக, அமில நீரிய கரைசல்கள் சில சமயங்களில் ஐதரோனியம் அயனி ([H3O]+) என்று அழைக்கப்படும் குறைவான கற்பனையான இனங்களைக் கொண்டிருப்பதாகக் கருதப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த நிகழ்விலும் கூட, அத்தகைய கரைக்கப்பட்ட ஐதரசன் நேர்மின் அயனிகள் மிகவும் தத்ரூபமாக [H9O4]+ அயனிக்கு  நெருக்கமான இனங்களை உருவாக்கும் கொத்துக்களாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்டதாகக் கருதப்படுகிறது. நீர் மற்ற கரைப்பான்களுடன் அமிலக் கரைசலில் இருக்கும்போது மற்ற ஆக்சோனியம் அயனிகள் காணப்படுகின்றன.

பூமிக்கு விசித்திரமாக இருந்தாலும் பிரபஞ்சத்தில் மிகவும் பொதுவானதாக உள்ள அயனிகளில் ஒன்று H+3 அயனியாகும். இதை புரோட்டானேற்றம் பெற்ற மூலக்கூற்று ஐதரசன் அல்லது மூவைதரசன் நேர்மின் அயனி என்று அழைக்கிறார்கள்.

மேற்கோள்கள்

ஐதரசன் சேர்மங்கள்
ஐதரசன்
தனிமங்கள் வாரியாக வேதிச் சேர்மங்கள்