संयोजकता क्या है?
परमाणु आपस में जुड़कर यौगिक बनाते हैं। संयोजकता एक संख्या है जो बताती है कि एक परमाणु कितने बंध बना सकता है। यह परमाणु की जोड़ने की ताकत है।
यह संख्या बाहरी कोश (संयोजी कोश) से मिलती है। वहाँ के इलेक्ट्रॉन संयोजी इलेक्ट्रॉन कहलाते हैं। परमाणु इन्हें देते हैं, लेते हैं या साझा करते हैं।
संयोजकता रोमन अंकों में लिखते हैं: I, II, III, IV वगैरह। उदाहरण: पानी में एक ऑक्सीजन दो हाइड्रोजन से जुड़ता है, इसलिए ऑक्सीजन की संयोजकता II और हाइड्रोजन की I है।
आवर्त सारणी से संयोजकता: वर्ग 1, 2 और 13
वर्ग यानी आवर्त सारणी का खड़ा स्तंभ। एक वर्ग के परमाणुओं में बाहरी इलेक्ट्रॉन बराबर होते हैं, इसलिए संयोजकता भी बराबर होती है।
- वर्ग 1 (Li, Na, K): 1 बाहरी इलेक्ट्रॉन, संयोजकता I।
- वर्ग 2 (Be, Mg, Ca): 2 बाहरी इलेक्ट्रॉन, संयोजकता II।
- वर्ग 13 (B, Al): 3 बाहरी इलेक्ट्रॉन, संयोजकता III।
नियम: वर्ग 1 और 2 में संयोजकता वर्ग संख्या के बराबर। वर्ग 13 में वर्ग संख्या में से 10 घटाओ।
आवर्त सारणी से संयोजकता: वर्ग 14 से 17
वर्ग संख्या का आखिरी अंक लो: वर्ग 14 से 4, वर्ग 15 से 5, वर्ग 16 से 6, वर्ग 17 से 7। यही बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी है।
- ऑक्सीजन के साथ सबसे ऊँची संयोजकता इसी अंक के बराबर: C की IV, N और P की V, S की VI, Cl की VII।
- हाइड्रोजन के साथ संयोजकता 8 में से अंक घटाकर: C की IV (CH₄), N की III (NH₃), O की II (H₂O), Cl की I (HCl)।
8 क्यों? पूरे बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं। परमाणु को जितने कम पड़ते हैं, उतने बंध वह हाइड्रोजन के साथ बनाता है।
कुछ अधातुओं की एक से ज़्यादा संयोजकता होती है। जैसे सल्फ़र की IV (SO₂) या VI (SO₃)। प्रश्न या नाम में रोमन अंक से पता चलता है कि कौन-सी लेनी है।
संयोजकता से ऑक्साइड का सूत्र लिखना
ऑक्साइड वह यौगिक है जिसमें कोई तत्व ऑक्सीजन से जुड़ा हो। ऑक्सीजन की संयोजकता II है।
सूत्र लिखने के चरण:
- तत्व और ऑक्सीजन के प्रतीक और संयोजकता लिखो: Al (III), O (II)।
- संख्याएँ आपस में बदलो (क्रिस-क्रॉस): Al को 2, O को 3।
- लिखो Al2O3।
- अगर दोनों संख्याएँ एक ही संख्या से कट सकें तो काट दो। Mg (II) और O (II) से Mg2O2 बना, जो MgO हो जाता है।
हुक वाली तस्वीर यही समझाती है: धातु के परमाणुओं के कुल हुक और ऑक्सीजन के कुल हुक बराबर होने चाहिए। 2 Al के 6 हुक और 3 O के 6 हुक।
उदाहरण: Na2O, MgO, Al2O3, CO2, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7।
ऑक्साइड का नाम और सूत्र से संयोजकता
ऑक्साइड का नाम ऐसे रखते हैं: तत्व का नाम + ऑक्साइड। जैसे सोडियम ऑक्साइड (Na2O), मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO), ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al2O3)। अगर एक तत्व के कई ऑक्साइड हों तो संयोजकता रोमन अंक में लिखते हैं: सल्फ़र(IV) ऑक्साइड (SO2) और सल्फ़र(VI) ऑक्साइड (SO3)। डाइ-, ट्राई-, पेंटा- जैसे उपसर्ग भी चलते हैं: कार्बन डाइऑक्साइड, डाइफ़ॉस्फ़ोरस पेंटाऑक्साइड।
उल्टा काम (सूत्र से संयोजकता): ऑक्सीजन के कुल हुक दूसरे तत्व के परमाणुओं में बँटते हैं। P2O5 में 5 ऑक्सीजन के 10 हुक हैं, 2 फ़ॉस्फ़ोरस में बँटे, तो हर P की संयोजकता V। Fe2O3 में 3 × 2 = 6 हुक, 2 Fe में बँटे, तो लोहा III।
करके देखो
पहले अंदाज़ा लगाओ, फिर 3D में जाँचो। Ca को ऑक्सीजन के साथ चुनो: तुम्हें कौन-सा सूत्र लगता है? फिर P को ऑक्सीजन के साथ चुनो: 2 फ़ॉस्फ़ोरस के लिए कितने ऑक्सीजन चाहिए? कागज़ पर N के हुक बनाओ और गिनो कि कितने हाइड्रोजन आएँगे। NH3 से मिलाओ।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- वर्ग 1, 2: संयोजकता = वर्ग संख्या (I, II)
- वर्ग 13: संयोजकता = वर्ग संख्या − 10 = III
- वर्ग 14–17, ऑक्सीजन के साथ: संयोजकता = वर्ग का आखिरी अंक (IV से VII)
- वर्ग 14–17, हाइड्रोजन के साथ: संयोजकता = 8 − आखिरी अंक
- क्रिस-क्रॉस: X(m) और Y(n) से X_n Y_m, फिर उभयनिष्ठ गुणनखंड से भाग
- ऑक्सीजन की संयोजकता II, हाइड्रोजन की I
हल किए गए उदाहरण
1. सोडियम ऑक्साइड का सूत्र लिखो।
Na की संयोजकता I, O की II। क्रिस-क्रॉस: Na2O1। यानी Na2O।
2. मैग्नीशियम ऑक्साइड का सूत्र लिखो।
Mg की II, O की II। क्रिस-क्रॉस से Mg2O2। दोनों को 2 से भाग दो: MgO।
3. ऐलुमिनियम ऑक्साइड का सूत्र लिखो।
Al की III, O की II। क्रिस-क्रॉस: Al2O3। हुक जाँचो: 2 × 3 = 6 और 3 × 2 = 6।
4. फ़ॉस्फ़ोरस वर्ग 15 में है। उसके सबसे ऊँचे ऑक्साइड और हाइड्रोजन वाले यौगिक के सूत्र लिखो।
ऑक्सीजन के साथ सबसे ऊँची संयोजकता V: P2O5। हाइड्रोजन के साथ 8 − 5 = 3: PH3।
5. एक ऑक्साइड का सूत्र Fe2O3 है। लोहे की संयोजकता निकालो।
3 ऑक्सीजन के 3 × 2 = 6 हुक हैं। ये 2 Fe से जुड़े, तो हर Fe के 6 ÷ 2 = 3। लोहा III।
6. क्लोरीन वर्ग 17 में है। उसके सबसे ऊँचे ऑक्साइड और हाइड्रोजन वाले यौगिक का सूत्र दो।
ऑक्सीजन के साथ संयोजकता VII: क्रिस-क्रॉस से Cl2O7। हाइड्रोजन के साथ 8 − 7 = 1: HCl।
आम गलतियाँ
- सूत्र को छोटा करना भूल जाना: Mg2O2 को MgO लिखना है।
- वर्ग 13 से 17 में सीधे वर्ग संख्या लेना। आखिरी अंक लो: वर्ग 13 से 3, वर्ग 17 से 7।
- वर्ग 14 से 17 के दोनों नियम उलट देना: वर्ग का अंक ऑक्सीजन के लिए, 8 घटाकर हाइड्रोजन के लिए।
- हुक मिलाने के लिए सूत्र की छोटी संख्याएँ बदल देना। संयोजकता वही रहती है; सिर्फ़ परमाणुओं की संख्या बदलती है।