अल्काइन की अम्लीयता: क्या है यह?
अल्काइन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं, जिसका मतलब है कि इनमें हाइड्रोजन और कार्बन के बीच पाई और सिग्मा बंधन होते हैं। इनका सामान्य सूत्र CnH2n-2 है। आल्काइन अत्यंत प्रतिक्रियाशील होते हैं, खासकर जब इनकी तुलना अल्केन और अल्कीन से की जाए। एथाइन (CH≡CH) को उदाहरण के रूप में लें, यह सोडामाइड और सोडियम मेटल जैसी बेसों के साथ प्रतिक्रिया करता है और सोडियम एसीटिलाइड बनाता है, साथ ही दाइ-हाइड्रोजन गैस को छोड़ता है।
| रासायनिक समीकरण | प्रतिक्रिया |
|---|---|
| HC≡CH + Na | HC≡C– Na+ + 1/2H2 |
इस प्रक्रिया में आल्काइन बेसों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और हाइड्रोजन गैस को छोड़ते हैं, जो आल्काइन की अम्लीयता को प्रमाणित करता है।
आल्काइन की तुलनात्मक अम्लीयता
आल्काइन की अम्लीयता इसलिये होती है क्योंकि इनमें हाइड्रोजन परमाणु छोड़ने की क्षमता होती है और यह अल्किनाइड आयन बनाते हैं। आल्काइन ब्रोंस्टेड-लोवरी अम्ल के समान कार्य करते हैं। अल्काइन में ट्रिपल बांडेड कार्बन परमाणु होता है जिसे ‘sp’ हाइब्रिडाइज्ड कहा जाता है।
दरअसल, sp हाइब्रिडाइज्ड ऑर्बिटल की वजह से कार्बन में उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है। यह आल्काइन के C-H बंधन को अधिक आकर्षित करते हैं। इसलिए, यह आसानी से हाइड्रोजन परमाणु छोड़ देते हैं, जिससे अल्किनाइड आयन बनते हैं। इसका मतलब है कि ट्रिपल बांडेड कार्बन परमाणु से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु अम्लीय होते हैं।
अल्काइन की अम्लीय प्रकृति में अन्य कार्बन परमाणु जैसे ‘sp2’ (अल्कीन) और ‘sp3’ (अल्केन) की तुलना में अधिक ‘s’ व्यक्तित्व होता है, जिससे इनका इलेक्ट्रोनगेटिविटी ज्यादा होती है। इसलिए, अल्कीन और अल्केन बेस के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते और हाइड्रोजन गैस को नहीं छोड़ते हैं।
| अम्लीयता ग्रेड | रसायन |
|---|---|
| HC≡CH > HC=CH2 > CH3-CH3 | अल्काइन > अल्कीन > अल्केन |
इस ट्रेंड को समझने पर ध्यान दें:
HC≡CH > CH3-C≡CH >> CH3-C≡C-CH3
हाइब्रिडाइजेशन का प्रभाव
टर्मिनल आल्काइन की अम्लीयता को उनके deprotonation से उत्पन्न कार्बेनियों की स्थिरता समझाई जा सकती है। ऑर्गैनिक कंपाउंड्स की नामकरण प्रणाली में, “-ide” का मतलब है कि यह नेगेटिवली चार्जड आयन है।
ऑर्बिटल का प्रकार जिसमें अकेला जोड़ा इलेक्ट्रॉन होता है, कार्बेनियों की स्थिरता को निर्धारित करता है। एथाइन में अकेला जोड़ा sp3 ऑर्बिटल में स्थित होता है, जबकि एथीन में sp2 और एसीटिलीन में sp ऑर्बिटल में होता है। ‘s’ का प्रतिशत sp3, sp2 और sp ऑर्बिटल में क्रमशः 25%, 33%, और 50% होता है।
ज्यादा ‘s’ के व्यक्तित्व वाला हाइब्रिड ऑर्बिटल अधिक प्रभावशाली रूप से नेगेटिव चार्ज को स्थिर कर सकता है, क्योंकि ‘s’ ऑर्बिटल धनात्मक चार्ज वाले नाभिक के करीब होते हैं।
| हाइब्रिडाइजेशन प्रकार | ‘S’ व्यक्तित्व % |
|---|---|
| sp3 | 25% |
| sp2 | 33% |
| sp | 50% |
अम्लीयता के कारण
अल्काइन की अम्लीयता का मुख्य कारण sp हाइब्रिडाइज्ड कार्बन में मौजूद ‘s’ व्यक्तित्व का उच्च प्रतिशत होता है। यह ‘s’ व्यक्तित्व हाइड्रोजन परमाणु के s-ऑर्बिटल के साथ गिरफ्तार होता है और कोवैलेंट बंध बनाता है।
इसका परिणाम यह होता है कि बंध का ओवरलैप क्षेत्र कार्बन के पास खिसक जाता है, जिससे हाइड्रोजन परमाणु थोड़ा सा धनात्मक हो जाता है। यह माइनसक्यूल धनात्मक चार्ज हाइड्रोजन को कमजोर प्रोटोन बनाता है, जिसे सॉलिड बेस के उपयोग से आसानी से हटाया जा सकता है।
दूसरी ओर, sp2 और sp3 हाइब्रिडाइज्ड कार्बन बॉंड्स में ‘s’ का व्यक्तित्व कम होता है। इसीलिए, उनमें इलेक्ट्रोनगेटिविटी और कम होती है, जिससे वे हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रोटोन के रूप में आसानी से नहीं छोड़ सकते।
इसमें महत्वपूर्ण है कि आल्काइन अम्लीयता के मामले में ब्रोंस्टेड-लोवरी अम्ल की तरह काम करते हैं। ट्रिपल बांडेड कार्बन ऑर्बिटल्स में sp हाइब्रिडाइज्ड ऑर्बिटल होता है जिसका 50% ‘s’ व्यक्तित्व होता है।
अल्काइन की अम्लीयता: अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
अल्काइन क्या होते हैं?
अल्काइन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें हाइड्रोजन और कार्बन के बीच पाई और सिग्मा बंधन होते हैं।
अल्काइन की अम्लीयता का कारण क्या है?
अल्काइन की अम्लीयता का प्रमुख कारण कार्बन ऑर्बिटल में sp हाइब्रिडाइजेशन होना है, जिसमें उच्च प्रतिशत ‘s’ व्यक्तित्व होता है।
अल्काइन और अल्कीन में अम्लीयता में क्या अंतर है?
अल्काइन में ‘s’ का उच्च प्रतिशत होता है (50%), जबकि अल्कीन में कम होता है (33%), इसलिए अल्काइन अधिक अम्लीय होते हैं।
टर्मिनल आल्काइन की अम्लीयता पर हाइब्रिडाइजेशन का क्या प्रभाव होता है?
ज्यादा ‘s’ व्यक्तित्व वाला हाइब्रिड ऑर्बिटल अधिक प्रभावी रूप से नेगेटिव चार्ज को स्थिर कर सकता है क्योंकि ‘s’ ऑर्बिटल धनात्मक चार्ज वाले नाभिक के करीब होते हैं।