ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಎರಡು ವಿಧದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಣುವಿನ ಎರಡು ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಧ್ರುವಗಳ ನಡುವೆ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವಿನ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ವಾಹಕತೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳ ವಾಹಕತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಎರಡು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ.
ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿನ ಅಸಮತೋಲನದಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಇದ್ದಾಗ ಇದು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಬಳಿ ಇರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಬೇರೆ ಪರಮಾಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಿದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಬಂಧಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊದಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನಿಂದ ಬಂಧಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಂತರದ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹರಿವಿನ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಊಹಿಸಬಹುದು.
ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಹೇಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ. ಎರಡು ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿದಾಗ, ಅವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ-ಮುಕ್ತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಅನುಮತಿಸಿದರೆ, ಅಣುಗಳ ಆಂತರಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಈ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್‌ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧ ರಚನೆ ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಗತ್ಯ.
ಪರಮಾಣುಗಳು ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ: ಬ್ರೋಮಿನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್. ಬ್ರೋಮಿನ್ ಮತ್ತು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಾಮಾನ್ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧದ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋಬಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋನೆಗೆಟಿವ್ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ವೇಲೆನ್ಸಿ (ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್) ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ಪರಮಾಣುವಿನ ನಡುವೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಮಟ್ಟಿನ ಸಂಪರ್ಕವಿದ್ದರೆ ಬಂಧಗಳು ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಕಡಿಮೆ. ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಏಕ ವೇಲೆನ್ಸಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಎರಡು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿದಾಗ ಅವು ಹೈಡ್ರೋಜನ್-ಬಂಧವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ವೇಲೆನ್ಸಿ ಮೇಲಿನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವು ಬಂಧದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ನಾಕ್ ಆಫ್ ಆಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ಸಿಸ್ಟಮ್ ನಡೆಸುವ ಒಟ್ಟು ಶುಲ್ಕದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.
ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು, ಅದು ಮೆಸೊಮೆರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪದವು ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ, ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬಂಧಿಸಿದಾಗ, ಅವರು ಸಾಗಿಸುವ ಒಟ್ಟು ಚಾರ್ಜ್ ಅವರ ನೆರೆಹೊರೆಯವರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಸಾಗಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಂಬ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಕಾರುಗಳು ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಇಂಧನ ಉತ್ಪಾದನೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೇತುವೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಒಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವು ಆಮ್ಲ ಅಥವಾ ಅಮೈನೋ ಗುಂಪಿನೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತೊಂದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಹೊಂದಿರುವ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಬಾಂಡಿಂಗ್ ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲವು ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರೋಟಾನ್ ಆಗಿದೆ.
ಒಂದು ಲೋಹದ ಅಯಾನು ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರ್ಯಾಯವಾದಾಗ ಸಾವಯವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ವಿಧದ ಪರ್ಯಾಯಗಳು ಇರಬಹುದು, ಮತ್ತು ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ನೀಡುವ ಪ್ರಕಾರವು ಯಾವ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಆಮ್ಲಜನಕ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಆಮ್ಲಜನಕ ಮತ್ತು ಲೋಹವಲ್ಲದ ಅಯಾನುಗಳ ಯಾವುದೇ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಬದಲಿ ವಿಧಗಳು ಲಿಗಂಡ್ ತರಹದ ಮತ್ತು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಬಂಧಗಳಾಗಿವೆ. ಒಂದು ಲಿಗಂಡ್ ತರಹದ ಬಂಧದ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ಲಿಪಿಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಟರ್ನಿಯನ್‌ಗಳಂತಹ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ, ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಭೂಮಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ಸರಪಳಿಗಳಾಗಿವೆ.
ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಪೆಪ್ಟೈಡ್ ಸರಪಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳ ಸಂಭವವು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಬಂಧದ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣವು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅಣುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾರ್ಜ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ ಎಂದು ಕರೆಯುವ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮೇಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಘಟನೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಅನೇಕ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಪರಮಾಣು ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅಣುವಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ಅಣುವಿನ ಆಕಾರವನ್ನು ಗುಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಅನೇಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಯಾವುದೇ ಸಾವಯವ ಅಣುವಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಯು ಅಣುವಿನ ಸುತ್ತಲಿನ ನಾಲ್ಕು ಪರಮಾಣು ಪೆಟ್ಟಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ಥಾನದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಕೇವಲ ಒಂದು ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಹತ್ತಿರದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪಿನ್ ಮತ್ತು ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಪೂರಕ ಕಕ್ಷೀಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ನೀಡುವ ಮೂಲಕ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣುಗಳು ಯಾವುದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಕ್ಷೀಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಬಹು ಕಕ್ಷೀಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮಿಶ್ರ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆಯನ್ನು ಪರಮಾಣು ಹೊಂದಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಖಾಲಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಖಾಲಿಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಮತ್ತೊಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಭಾವದ ಅಳತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.