வேதிச் சேர்மம்

வேதிச் சேர்மம் (Chemical Compound) என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் சேர்ந்து உருவாகும் ஓர் உறுப்படி ஆகும். ஒரு தனிமத்திலிருந்து குறைந்தபட்சம் இரண்டு அணுக்கள் இவ்வுறுப்படியில் வேதிப் பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்டிருக்கும். இரசாயனச் சேர்வை, சேர்வை, சேர்மம் என்னும் பெயர்களாலும் இது அழைக்கப்படும். அணுக்களுக்கிடையில் உருவாகும் பிணைப்புகளின் தன்மையைச் சார்ந்து இச்சேர்மங்கள் நான்கு வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. அவை, சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றான சேர்மங்கள், அயனிப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றான சேர்மங்கள், உலோகப் பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றான உலோகமிடைச்சேர்மங்கள், ஈதல் சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றான அணைவுச்சேர்மங்கள் என்பனவாகும். வேதிச்சேர்மங்கள் யாவும் ஒரு குறிப்பிட்ட அடையாள எண்ணைக் கொண்டுள்ளன. சிஏஎசு எண் எனப்படும் இவ்வடையாள எண்ணை அமெரிக்க வேதியியல் குமுகம் ஒவ்வொரு வேதியியல் பொருளுக்கும் தனித்தனியாக வழங்கிப் பதிவுசெய்கிறது.

வேதிச்சேர்மத்தைக் குறிப்பிடப் பயன்படுத்தும் வேதியியல் வாய்ப்பாடு, அச்சேர்மத்தின் பகுதிப் பொருள்கள் எவ்விகிதத்தில் சேர்ந்து அச்சேர்மமாக உருவாகின என்பதை வெளிப்படுத்தும். இவ்வாய்ப்பாடுகளில், அனைத்துலக அளவில் தரப்படுத்தப்பட்ட சுருக்கக் குறியீடுகள் தனிமங்களைக் குறிப்பிடப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உடன் பயன்படுத்தப்படும் கீழிலக்க எண்கள் அச்சேர்மத்தில் பங்கேற்றுள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கையை வெளிப்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இரண்டு ஐதரசன் அணுக்களையும் ஒரு ஆக்சிசன் அணுவினையும் கொண்ட நீர் (H2O) ஒரு சேர்மம் ஆகும். எனினும் தனியே ஒரு தனிமம் கொண்ட மூலக்கூறுகளாலான பொருள்களைச் சேர்மமாகக் கருதுவதில்லை. உதாரணமாக, ஐதரசன் வாயு (H2) ஒரு சேர்மம் அல்ல. இதன் தரப்படுத்தப்பட்ட குறியீடு H  ஆகும். இங்ஙனமே ஆக்சிசன் அணுவின் தரப்படுத்தப்பட்ட குறியீடு O ஆகும். H2O என்ற வேதி வாய்ப்பாட்டில் கீழிலக்கமாக கொடுக்கப்பட்டுள்ள 2 என்ற எண் இரண்டு ஐதரசன் அணுக்கள் நீர் மூலக்கூறில் இடம்பெற்றுள்ளன என்பதைக் குறிப்பதாகக் கொள்ளலாம்.
ஒரு சேர்மத்தை, இரண்டாவது மற்றொரு வேதிச் சேர்மத்துடன் வினைபுரியச் செய்து அதை ஒரு வேதி வினையின் வழியாக வெவ்வேறு சேர்மமாக மாற்ற முடியும். வினையில் ஈடுபடும் இரண்டு சேர்மங்களிலும் உள்ள வேதிப் பிணைப்புகள் இச்செயல்முறையில் பிளவுண்டு பின்னர் மீண்டும் மறுபிணைப்பில் ஈடுபட்டுப் புதிய பிணைப்புகளுடன் ஒரு புதிய சேர்மமாக உருவாகின்றன. புதிய சேர்மம் உருவாதலை  என்ற திட்டத்தின்படி எழுதலாம். இங்கு A, B, C, மற்றும் D என்பவை தனித்துவமிக்க அணுக்களாகும். இதேபோல AB, CD, AC, மற்றும் BD என்பவை தனித்துவமிக்க சேர்மங்களாகும்.

ஒரு தனிமம் அதற்கு இணையாக அதே தனிமத்துடன் பிணைப்புகளால் இணைந்து ஒரு உறுப்படியாக உருவாகினால் அவற்றையும் சேர்மம் என்று கருதுவதில்லை. ஏனெனில் அங்கு ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட வெவ்வேறு தனிமங்கள் பிணைப்பில் பங்கு கொள்ளவில்லை. உதாரணமாக ஐதரசன் என்ற தனிமத்தில் ஈரணு மூலக்கூறு, இதில் ஐதரசன் என்ற ஓர் அணுவே இரண்டுமுறை சேர்ந்து ஓர் ஈரணுவாக உருவாகியுள்ளது. இவ்வாறே கந்தகத்தையும் கூறலாம், (S8) இல்   கந்தக அணுக்கள் எட்டு ஒன்றாக பிணைக்கப்பட்டு பல்லணுவாக உள்ளன. இங்கும் ஓர் அணுவுக்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் பங்கு கொள்ளவில்லை. எனவே (S8) ஐயும் சேர்மம் என்று அழைப்பதில்லை.

 வரையறைகள் 

ஒரு நிலையான வேதிவினைக்கூறுகளின் விகிதத்தில் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வெவ்வேறு வகையான தனிமங்களின் அணுக்களைக் கொண்டுள்ள எந்தவொரு வேதிப்பொருளும் சேர்மம் என்று அழைக்கப்படும். தூய்மையான வேதிச்சேர்மங்களைக் கருத்திற் கொண்டு இவ்வரையறையை நோக்கினால் சேர்மம் என்ற சொல்லின் பொருள் எளிமையாக விளங்கும்  . இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட வகையான அணுக்கள்  நிலையான விகிதாச்சாரத்தில் சேர்ந்து உருவாதல் என்ற கொள்கையை தூய்மையான சேர்மங்கள் பின்தொடர்கின்றன. இவற்றை வேதிவினைகளின் மூலமாக குறைந்த அளவு அணுக்கள் கொண்ட சேர்மங்களாக அல்லது பொருட்களாக மாற்ற இயலும் . நிலையான விகிதவியல் அளவுகளில் உருவாகாத சேர்மங்களைப் பொறுத்தவரை அவற்றின் தயாரிப்பை மீள உருவாக்க முடியும். அவற்றின் பகுதிக்கூறுகளும் நிலையான விகித அளவுகளில் இருக்கமுடியும். ஆனால் அவற்றின் விகிதங்கள் முழுவெண்ணாக இருப்பதில்லை. உதாரணமாக, பல்லேடியம் ஐதரைடு சேர்மம் PdHx (0.02 < x < 0.58)] என்ற விகிதத்தில் காணப்படுகிறது  Phase diagram for Palladium-Hydrogen System . ஒரு தனிப்பட்ட அடையாளம் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட இரசாயன கட்டமைப்புள்ள இரசாயனச் சேர்மங்கள், வரையறுக்கப்பட்ட இடவெளி அமைப்புடன் வேதிப்பிணைப்புகளால் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றாக இணைந்துள்ள சேர்மங்களை மூலக்கூற்று சேர்மங்கள் என்றும், அயனிப் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றாக இணைந்துள்ளவற்றை உப்புகள் என்றும், உலோகப் பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றாக இணைந்துள்ள சேர்மங்களை உலோகமிடைச் சேர்மங்கள் என்றும்,  ஒருங்கிணைந்த சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டு ஒன்றாக இணைந்துள்ள சேர்மங்களை அனைவுச் சேர்மங்கள் என்றும் அழைக்கிறார்கள் . தூய்மையான வேதித் தனிமங்கள் வேதிச்சேர்மங்கள் என்ற பகுப்பில் பிரிக்கப்படுவதில்லை. இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்களைப் பகுதிப் பொருளாக கொண்டிருக்க வேண்டும் என்ற விதியால் இவை ஒதுக்கப்படுகின்றன. பெரும்பாலும் இவற்றை பல அணுக்கள் ஒன்றினைந்த மூலக்கூறுகள் என்று கருதப்படுகின்றன.

சில நேரங்களில் சீரற்ற பெயரிடும் முறையும், பொருட்களை வகைப்படுத்தும் பல்வேறு மாறுபடும் வகைப்பாடுகளும் காணப்படுகின்றன. உண்மையாக இவை விகிதவியல் அளவுகளில் உருவாகாத வேதிச் சேர்மங்களிலிருந்து கொடுக்கப்படும் உதாரணங்களாகும். குறிப்பாக இவற்றுக்கு நிலையான விகிதங்கள் தேவைப்படுகின்றன. பல திண்ம வேதியியல் பொருட்கள்- உதாரணமாக பல சிலிக்கேட்டு கனிமங்கள் வேதியியல் பொருட்களாகும். ஆனால், பகுதிக்கூறுகளை எடுத்துக் காட்டக்கூடிய தனிமங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று பிணைந்துள்ள நிலையான விகிதத்தில் இணைந்துள்ளதை கூறும் எளிய வேதியியல் வாய்ப்பாடு இவற்றுக்குக் கிடையாது. 
இருந்தாலும், இப்படிக உருவச் சேர்மங்கள் விகிதவியல் ஒவ்வா சேர்மங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவற்றை இராசயனச் சேர்மங்கள் என்பதைக் காட்டிலும் அவற்றுடன் தொடர்புடைய சேர்மங்கள் என அழைக்க வாதிடுவோர் உண்டு. பொதுவாக படிக அமைப்பில் சிக்கியுள்ள பிற தனிமங்களின் இருப்பே, இவற்றின் பகுதிப்பொருட்களின் இயைபில் காணப்படும் வேறுபாட்டிற்கு காரணமாகும். இல்லையெனில் இவையும் உண்மையான வேதிச் சேர்மங்களேயாகும். அல்லது ஓர் அறிந்த சேர்மத்திலிருந்து தோன்றும் படிகக் கட்டமைப்பிலுள்ள வட்டணைக் குலைவு விகிதவியல் ஒவ்வா சேர்மமாகக் கருத  காரணமாக அமைகிறது. அத்தகைய விகிதவியல் ஒவ்வா பொருட்களால், பூமியின் மேலடுக்கும்  கீழடுக்கும் பெரும்பாலும் உருவாகின்றன. இவை தவிர வேதியியல் முறைப்படி ஒத்துள்ள பிற தனிமங்கள் சில அவற்றில் இடம்பெற்றுள்ள கன அல்லது இலேசான ஓரிடத்தான்களை பொறுத்து விகித அளவுகளில் மாறுபடுகின்றன.

 தொடக்கநிலைக் கருத்துகள் 

ஒரு சேர்மத்திலுள்ள தனிமங்கள் திட்டவட்டமான விகிதத்தில் இடம்பெற்றுள்ளன என்பது  அச்சேர்மத்தின் சிறப்பியல்புகளில் ஒன்றாகும். உதாரணமாக நீர் மூலக்கூறில் ஐதரசனும் ஆக்சிசனும் 2:1 என்ற நிலையான விகிதத்தில் கலந்துள்ளன. இவ்வாறு உருவாகும் சேர்மங்கள் அவற்றுக்கென தனியாக சில பண்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. அவற்றின் பகுதிக்கூறுகள் தங்களின் தனிப்பட்ட பண்புகளை தொடர்ந்து வைத்திருக்காமல் சேர்மத்தின் பண்புகளைப் பெறுகின்றன. உதாரணமாக, எரிக்க முடிகின்ற ஆனால் எரிதலுக்கு துணைபோகாத ஐதரசன் வாயு எரியாத ஆனால் எரிதலுக்கு துணை செய்கின்ற ஆக்சிசனுடன் சேர்ந்து நீரை உருவாக்குகிறது. விளைபொருளான தண்ணீர் எரியவும் எரியாது, எரிதலுக்கும் துணை போகாது. நீர் எனும் சேர்மம் தனக்கே உரிய தனித்துவமான இயல்பைக் காட்டுகின்றதே தவிர அதனை ஆக்கிய தனிமங்களின் இயல்பைக் காட்டவில்லை. ஆக்ஸிஜன் வாயு, ஐதரசனும் வாயு எனினும் நீர் திரவமாகும். இது முற்றிலும் தனித்துவமான இயல்பாகும். அதாவது சேர்மங்கள் எப்போது தனித்துவமான இயல்புகளைக் காட்டுவனவாகும்.

 கலவைகள் ஒப்பீடு 


சேர்மங்களின் இயற்பியல் பண்புகளும் வேதிப்பண்புகளும் அவற்றின் பகுதிக்கூறுகளாக இடம்பெற்றுள்ள தனிமங்களின் பண்புகளில் இருந்து வேறுபட்டிருக்கின்றன. சேர்மங்களும் கலவைகளுக்கும் அல்லது பொருட்களுக்கும் இடையிலுள்ள முக்கியமான வேறுபாடே இச்சிறப்புப் பண்பாகும். பொதுவாக கலவைகளின் பண்புகள், அவற்றினுடைய பகுதிப்பொருட்களின் பண்புகளுடன் நெருங்கிய தொடர்பு கொண்டிருக்கும். பகுதிக்கூறுகளின் பண்புகள் இழக்கப்படுவதில்லை. ஒரு கலவையிலுள்ள பகுதிப் பொருட்களை எளிய இயற்பியல் முறைகளைக் கொண்டே பிரித்துவிடலாம் என்பது கலவைக்கும் சேர்மத்திற்குமிடையான மற்றொரு வேறுபாடாகும். கையால் எடுத்தல், புடைத்தல், வடிகட்டுதல், ஆவியாக்குதல் அல்லது காந்தப் பிரிப்பு முறை போன்றவை எளிய இயற்பியல் முறைகளாகும். ஆனால் சேர்மங்களின் பகுதிக்கூறுகளை வேதியியல் முறைகளால் மட்டுமே பிரிக்கமுடியும். இரும்பையும் கந்தகத்தையும் வெப்பமேற்றுவதன் மூலம் பெறப்பெடும் இரும்பு(II)சல்ஃபைட்டு சேர்மத்தை ஆக்கும் பகுதிப்பொருட்களான இரும்பையும் சல்பரையும் காந்தத்தின் மூலமோ பிற பௌதிக முறையாலோ பிரித்தெடுக்க முடியாது. ஆனால்  வெப்பமேற்றாமல் இயற்பியல் முறையால் கலக்கப்பட்ட இரும்புத்தூள் மற்றும் கந்தகத்தை சாதாரண காந்தத்தின் உதவியுடன் பிரித்தெடுக்கலாம். இவ்வாறே கலவைகளை எளிமையாக இயற்பியல் முறைகளால் உருவாக்கிவிடலாம். ஆனால் சேர்மங்களை உருவாக்க வேதியியல் வினைகளால் மட்டுமே இயலும்.

சில கலவைகள் சேர்மங்களைப் போல மிகநெருக்கமாக இணைந்து சேர்மங்களின் பண்புகளைப் போலவே சில பண்புகளைப் பெற்று தவறுதலாக சேர்மங்கள் என்று கருதப்படும் வாய்ப்புகளும் ஏற்படுகின்றன. கலப்புலோகங்கள் இதற்குச் சரியான எடுத்துக்காட்டாகும். சில உலோகக் கலவைகள் எளிய இயற்பியல் முறைகளினால் உருவாக்கப்படுகின்றன. சூடுபடுத்தும் செயல் மூலம் திண்மமாகக் காணப்பட்ட உலோகப் பகுதிப்பொருட்களை  நீர்மநிலைக்கு மாற்றி ஒன்றாக கலந்து ஒர் உலோகக் கலவை தயாரிக்கப்படுகிறது. உலோகமிடைச் சேர்மங்கள் மற்றும் கார உலோகக் கரைசல்கள் அமோனியாவின் திரவக்கரைசலில் கலந்திருப்பதும் சேர்மத்தைப் போன்ற கலவைக்கு மற்றுமொரு எடுத்துகாட்டாகும்.

 வாய்ப்பாடு 

ஒர் இரசாயன வாய்ப்பாடு என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட வேதியியல் சேர்மத்தில் கலந்துள்ள அணுக்களின் விகிதத்தைப் பற்றிக் கூறும் ஒரு வழிமுறையாகும்.   தனிமங்களின் குறியீடுகள், எண்கள், சிலசமயங்களில் வேறு குறியீடுகளான அடைப்புக்குறிகள், கோடுகள், காற்புள்ளி, கூட்டல் மற்றும் கழித்தல் குறிகள் போன்றவற்றைப் பயன்படுத்தி ஒற்றை வரியாக உருவாக்கப்படுவதே வாய்ப்பாடு ஆகும். பல்வேறு வடிவ வாய்ப்பாடுகளால் சேர்மங்கள் விவரிக்கப்படுகின்றன. வாய்ப்பாடுகள் பல அமைப்புகளில் எழுதப்படுகின்றன. மூலக்கூறுகளாக  இருக்கும் சேர்மங்கள், மூலக்கூறு அலகு வாய்ப்பாடுகளால் காட்டப்படுகின்றன. கனிமங்கள், உலோக ஆக்சைடுகள் போன்ற பலபகுதிப் பொருள்கள் அனுபவ வாய்ப்பாட்டால் குறிக்கப்படுகின்றன. உதாரணமாக, சாதாரண மேசை உப்பு NaCl என்ற வாய்ப்பாட்டால் குறிக்கப்படுகிறது.

 இல் முறை 

வேதி வாய்ப்பாட்டில் இடம்பெற்றுள்ள தனிமங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட சிறப்பு வரிசையின்படி எழுதப்படுகின்றன. இல் முறை என்பது வேதிப்பொருட்களின் மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டை ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையில் எழுதும் முறையாகும். இம்முறையானது 1900 ஆம் ஆண்டு அமெரிக்காவைச் சேர்ந்த எட்வின். ஏ. இல் என்பாரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது . இதுவே மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடுகளை எழுதுவதில் அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும் Wiggins, Gary. (1991). Chemical Information Sources. New York: McGraw Hill. p. 120..

இம்முறையில் முதலில் கார்பனின் குறியீடும், பின்னர் ஐதரசனின் குறியீடும், அதன் பின்னர் ஆங்கில நெடுங்கணக்கு வரிசையில் அணுக்களின் பிற குறியீடுகளும் பட்டியலிடப்படுகின்றன. மூலக்கூற்றில் கார்பன் அணு இல்லாவிட்டால் நெடுங்கணக்கு வரிசையின் அடிப்படையில்  மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு எழுதப்படும். இம்முறையானது மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டில் எளிதாக அணு எண்ணிக்கைகளைத் தேடியறிய உதவும். எனினும், பொதுவான இவ்விதிமுறைகளுக்கு சில விதிவிலக்குகளும் அளிக்கப்பட்டுள்ளன. அயனிச் சேர்மங்களைப் பட்டியலிடும் போது பெரும்பாலும் நேர்மின் அயனிகளை முதலிலும், எதிர்மின் அயனிகளை அடுத்ததாகவும் குறிப்பிட வேண்டும். ஆக்சைடுகளில் ஆக்சிசன் இறுதியாகவே குறிக்கப்படும்.

பொதுவாக, கரிம அமிலங்கள் வாய்ப்பாட்டுப் பொது விதிகளைப் பின்பற்றுகின்றன. கார்பனும் ஐதரசனும் முதலில் பட்டியலிடப்படுகின்றன. உதாரணமாக முப்புளோரோ அசிட்டிக் அமிலம் அல்லது டிரைபுளோரோ அசிட்டிக் அமிலம் C2HF3O2 என்ற வாய்ப்பாட்டால் குறிக்கப்படுகிறது. டிரைபுளோரோ அசிட்டிக் அமிலத்தின் வாய்ப்பாட்டை CF3CO2H. என்று எழுதுவது போல அமையும் அதிக விவரங்களைக் கொண்ட வாய்ப்பாடுகள் அச்சேர்மத்தின் கட்டமைப்பு விவரத்தினைத் தருகின்றன. பெரும்பாலான கனிம அமிலங்களுக்கும் காரங்களுக்கும் வாய்ப்பாட்டின் பொது விதியிலிருந்து விதிவிலக்குகள் அளிக்கப்பட்டுள்ளன. அவை அயனிச் சேர்மங்களுக்கு அளிக்கப்பட்டுள்ள சிறப்பு விதிகளின்படி நேர்மின் அயனிகள் முதலாகவும், எதிர்மின் அயனிகள் அடுத்ததாகவும் குறிப்பிடப்பட்டு பட்டியலிடப்படுகின்றன. ஆனால் இவை அர்ரீனியசு வரையறைகளுக்கு கட்டுப்படுகின்றன. சிறப்பாக குறிப்பிட்டு சொல்லவேண்டும் என்றால் கனிம அமிலங்கள் யாவும் ஐதரசனைக் கொண்டே தொடங்குகின்றன. அதே போல கனிமக் காரங்கள் யாவும் ஐதராக்சில் குழுவைக் கொண்டே முடிகின்றன. கனிமச் சேர்மங்களின் வாய்ப்பாடுகள் கட்டமைப்புத் தகவல்கள் எதையும் தருவதில்லை. பொதுப் பயன்பாட்டுக்காக அவற்றின் வாய்ப்பாடுகள் தரப்படுகின்றன. கந்தக அமிலம் H2SO4 என்ற வாய்ப்பாட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது. அதிக விவரங்களைத் தரும் வகையில் எழுதப்படுமேயானால் அதை O2S(OH)2, என எழுதலாம். நடைமுறையில் கந்தக அமிலத்தை இவ்வாறு எழுதுவதில்லை.

 நிலைகள் மற்றும் வெப்பவியல் பண்புகள் 

சேர்மங்கள் பல்வேறு நிலைகளில் இருப்பதற்கான சாத்தியங்கள் கொண்டவையாகும். அனைத்துச் சேர்மங்களும் குறைந்தபட்சம் அவற்றின் தாழ் வெப்பநிலையிலாவது திண்மமாக இருக்க முடியும். மூலக்கூற்றுச் சேர்மங்கள் நீர்மங்களாகவும் வாயுக்களாகவும் சில நிகழ்வுகளில் பிளாசுமாவாகவும் கூடக் காணப்படுகின்றன. அனைத்துச் சேர்மங்களும் சூடுபடுத்தினால் சிதைவடைகின்றன. எந்தக் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் சேர்மங்கள் தனித்தனித் துண்டுகளாகச் சிதைகின்றனவோ அந்த வெப்பநிலை சிதைவு வெப்பநிலை எனப்படுகிறது. இச்சிதைவு வெப்பநிலை துல்லியமாக இருப்பதில்லை. ஒவ்வொரு சேர்மத்திற்கும் அழுத்தம், வெப்பநிலை, அடர்த்தி போன்ற காரணிகளால் சிதைவு வெப்பம் மாறுபடுகிறது.

 மேற்கோள்கள் 

 மேலும் படிக்க 


 புற இணைப்புகள்