आयनिक ध्रुवीकरण

आयनिक ध्रुवीकरण

इससे पहले कि हम समझें कि आयनिक ध्रुवीकरण क्या है, आइए देखें कि नाइट्रोजन क्लोराइड (NaCl) अणु कैसे बनता है। नाइट्रोजन क्लोराइड (NaCl) अणु नाइट्रोजन और क्लोरीन परमाणुओं के बीच आयनिक बंध से बनता है। नाइट्रोजन परमाणु अपने बाहरी कक्ष में आठ इलेक्ट्रॉन पाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन छोड़ देता है। इस तरह नाइट्रोजन परमाणु धनात्मक आयन बन जाता है। दूसरी ओर, क्लोरीन परमाणु अपने बाहरी कक्ष में आठ इलेक्ट्रॉन पाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन लेता है और ऋणात्मक आयन बन जाता है। अब धनात्मक नाइट्रोजन और ऋणात्मक क्लोरीन आयनों के बीच विद्युतस्थैतिक बल के कारण, वे एक साथ जुड़ जाते हैं और नाइट्रोजन क्लोराइड अणु बनाते हैं। प्राकृतिक रूप से, प्रत्येक नाइट्रोजन क्लोराइड अणु का एक धनात्मक छोर और एक ऋणात्मक छोर होता है। क्योंकि, अणु का नाइट्रोजन भाग धनात्मक नाइट्रोजन आयन की उपस्थिति के कारण थोड़ा धनात्मक आवेशित रहेगा और क्लोरीन भाग ऋणात्मक क्लोरीन आयन की उपस्थिति के कारण थोड़ा ऋणात्मक आवेशित रहेगा।

नाइट्रोजन क्लोराइड अणु में नाभिकों के बीच एक दूरी होने के कारण, बाहर से लगाए गए किसी भी विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी अणु में एक द्विध्रुव आघूर्ण मौजूद होना चाहिए। चूंकि नाइट्रोजन क्लोराइड अणुओं में केवल दो परमाणु (आयन) होते हैं, इसलिए प्रत्येक अणु में ऋणात्मक से धनात्मक आयन की ओर एक द्विध्रुव आघूर्ण होना चाहिए। लेकिन कई आयनिक यौगिक होते हैं जिनमें दो से अधिक परमाणु होते हैं। इन मामलों में, एक अणु में एक से अधिक आयनिक बंध होंगे और इसलिए अणु में बंधों की संख्या के बराबर द्विध्रुव आघूर्ण होना चाहिए। लेकिन सभी द्विध्रुव आघूर्ण अपेक्षाकृत ऋणात्मक आयन से धनात्मक आयन की ओर दिशित होंगे। एक अणु का परिणामी द्विध्रुव आघूर्ण अणु के व्यक्तिगत द्विध्रुव आघूर्णों का सदिश योग होगा।

अगर अणु का केंद्र समरूप है, तो अणु में एक से अधिक आयनिक द्विध्रुव आघूर्ण हो सकता है लेकिन अणु का परिणामी समग्र द्विध्रुव आघूर्ण शून्य होगा। अणु का नेट द्विध्रुव आघूर्ण केवल अणुओं की असममित संरचना में मौजूद होता है। यह अणु का नेट द्विध्रुव आघूर्ण, यह स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह बाहर से लगाए गए किसी भी परिधीय विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में भी अणु में मौजूद रहता है। आइए निम्नलिखित आकृतियों का संदर्भ लें। पहली आकृति में अणु दो परमाणु से बना है और इसमें ऋणात्मक से धनात्मक आयन की ओर एक ही द्विध्रुव आघूर्ण है। आकृति 2 में, अणु का केंद्र समरूप है।

ऋणात्मक से धनात्मक आयन की ओर दो द्विध्रुव आघूर्ण हैं लेकिन वे एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। इसलिए अणु का कोई नेट द्विध्रुव आघूर्ण नहीं है। आकृति 3 में, अणु की असममित संरचना के कारण एक नेट द्विध्रुव आघूर्ण है। इसलिए अणुओं में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण हो सकता है या नहीं, लेकिन जैसे ही बाहर से एक विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, अणुओं के ऋणात्मक आयन लगाए गए क्षेत्र की धनात्मक ओर और धनात्मक आयन लगाए गए विद्युत क्षेत्र की ऋणात्मक ओर खिसकने की प्रवृत्ति दिखाएंगे।

इसे आयनिक ध्रुवीकरण कहा जाता है। यदि इकाई आयतन के सामग्री में N संख्या में ध्रुवीकृत अणु मौजूद हैं, तो सामग्री का आयनिक ध्रुवीकरण निम्नलिखित द्वारा दिया जाता है

जहाँ, µionic बाहर से लगाए गए विद्युत क्षेत्र के कारण अणु का औसत उत्पन्न द्विध्रुव आघूर्ण है। यह स्पष्ट रूप से लगाए गए विद्युत क्षेत्र की ताकत के समानुपाती है। इसलिए,

फिर, जब बाहर से विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो प्रत्येक अणु के प्रत्येक परमाणु के धनात्मक नाभिक और ऋणात्मक इलेक्ट्रॉन का थोड़ा विस्थापन होगा। इसके कारण प्रत्येक अणु के प्रत्येक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉनिक द्विध्रुव आघूर्ण होगा। यह इलेक्ट्रॉनिक द्विध्रुव आघूर्ण इकाई आयतन में अणुओं की संख्या और लगाए गए विद्युत क्षेत्र की ताकत के समानुपाती है। इसका समानुपाती गुणांक या ध्रुवीकरण लिया जाता है, α इलेक्ट्रॉनिक।

यह कहना अनावश्यक है कि जब भी एक विद्युत क्षेत्र आयनिक यौगिक के दीवालिया में लगाया जाता है, तो इसमें दो प्रकार के ध्रुवीकरण होंगे। ये आयनिक ध्रुवीकरण और इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण हैं। कुल ध्रुवीकरण इन दोनों ध्रुवीकरणों का योग होगा।

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