எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் சார்ஜ் என்பது இரண்டு வகையான மின்வேதியியல் எதிர்வினைகளில் ஒன்றாகும், இது பொதுவாக ஒரு மூலக்கூறின் இரண்டு சார்ஜ் துருவங்களுக்கு இடையில் செய்யப்படுகிறது. இது மின்னணு இடப்பெயர்வுகளின் மின் வேதியியல் விளைவு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. மற்ற வகை எலக்ட்ரான் ஓட்டத்தின் விளைவு ஆகும், இது கடத்துத்திறன் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது சில பொருட்களின் கடத்துத்திறனுக்கு பொறுப்பாகும். இந்த இரண்டு செயல்முறைகளும் எவ்வாறு தொடர்புடையவை என்பதைப் பார்ப்போம்.
ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள நேர்மறை சார்ஜ் கேரியர்களின் எண்ணிக்கையில் உள்ள ஏற்றத்தாழ்வு காரணமாக மின்னியல் சார்ஜ் ஏற்படுகிறது. அணுக்களில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் இருப்பதை விட அதிக எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்போது இது நிகழ்கிறது. ஹைட்ரஜன் அணுவிற்கு அருகில் உள்ள எலக்ட்ரான்களில் ஒன்று வேறு அணுவின் எலக்ட்ரானால் மாற்றப்படும் போது எலக்ட்ரான் இடப்பெயர்ச்சி விளைவுகள் உருவாகின்றன. ஒரு பிணைப்பு எலக்ட்ரானிலிருந்து பிணைப்பு அல்லாத எலக்ட்ரானுக்கு நகரும் எலக்ட்ரான் முந்தையவற்றின் அதிக செறிவைக் கொண்டிருக்கும், அதே சமயம் பிணைப்பு இல்லாத எலக்ட்ரானிலிருந்து பிணைப்பு எலக்ட்ரானுக்கு நகரும் எலக்ட்ரான் பிந்தையவற்றின் குறைந்த செறிவைக் கொண்டிருக்கும். எனவே, எலக்ட்ரான் ஓட்டத்தின் விளைவுகளைக் கவனிப்பதன் மூலம் ஒரு மூலக்கூறில் எலக்ட்ரான் இடப்பெயர்ச்சியின் அளவைக் கணிக்க முடியும்.
கரிம வேதியியலில் எலக்ட்ரோஸ்டேடிக் சார்ஜ் மற்றும் எலக்ட்ரான் இடப்பெயர்ச்சி விளைவுகள் எவ்வாறு தொடர்புடையது என்பதைப் பார்ப்போம். இரண்டு மூலக்கூறுகள் ஒன்றாக இணைக்கப்படும் போது, அவை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத அமைப்பை உருவாக்க முனைகின்றன. இந்த ஃப்ரீ ரேடிக்கல்கள், உருவாக்க அனுமதிக்கப்பட்டால், மூலக்கூறுகளின் உள் கட்டமைப்புகளை சேதப்படுத்தும். இந்த ஃப்ரீ ரேடிக்கல்களின் உற்பத்தியைத் தடுக்க கோவலன்ட் பிணைப்பு உருவாக்கம் எனப்படும் வேதியியல் எதிர்வினை அவசியம்.
அணுக்கள் இரண்டு வகையான ஹைட்ரஜனால் ஆனவை: புரோமின் மற்றும் கார்பன். புரோமின் மற்றும் கார்பனை உள்ளடக்கிய பொதுவான இரசாயன எதிர்வினை ஒரு ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உருவாக்குவதாகும். இது எலக்ட்ரோபோபிக் விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் எலக்ட்ரோநெக்டிவ் அணுவிற்கும் வேலன்ஸ் (பாசிட்டிவ் சார்ஜ்) சுமக்கும் மற்ற அணுவிற்கும் இடையே ஓரளவு தொடர்பு இருந்தால் பிணைப்புகள் இணைக்கப்படுவதற்கான வாய்ப்புகள் குறைவு. கரிம சேர்மங்களில் உள்ள அணுக்கள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஒற்றை வேலன்ஸ்களைக் கொண்டுள்ளன. அத்தகைய இரண்டு அணுக்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்படும்போது அவை ஹைட்ரஜன் பிணைப்பை உருவாக்குகின்றன. வேலன்ஸ் மீது மின் கட்டணம் பிணைப்பின் போக்கில் தட்டிச் செல்லும் செயல்பாட்டில் உள்ளது, ஆனால் இது கணினியின் மொத்த கட்டணத்தை பாதிக்காது.
கரிம சேர்மங்கள் ஒரு மீசோமெரிக் விளைவு என்று அழைக்கப்படும் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கலாம். இரண்டு வேறுபட்ட உலோகங்கள் ஒன்றாகப் பிணைக்கப்படும்போது, அவை சுமந்து செல்லும் மொத்தக் கட்டணமானது, அண்டை நாடுகளின் அமைப்பால் சுமந்து செல்லப்பட்டதை விடக் குறைவாக இருக்கும் நிகழ்வைக் குறிக்கிறது. இது வினையூக்கம் எனப்படும் இரசாயன எதிர்வினையாகும், மேலும் இது கார்கள் மற்றும் ஆலைகளில் எரிபொருள் உற்பத்தி உட்பட பல முக்கியமான இரசாயன எதிர்வினைகளின் அடிப்படையாகும். இரசாயனப் பாலம் எனப்படும் இதேபோன்ற எதிர்வினை கரிம சேர்மங்களில் ஏற்படுகிறது, அங்கு ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவைக் கொண்ட ஒரு பொருள் அமிலம் அல்லது அமினோ குழுவுடன் மற்றொரு ஹைட்ரஜன் அணுவைக் கொண்ட பெப்டைடை உருவாக்குகிறது. பெப்டைட் பிணைப்பு எனப்படும் செயல்பாட்டில் அமினோ அமிலம் மேலும் புரோட்டான் ஆகும்.
ஒரு உலோக அயனிக்கு பதிலாக மற்றொரு உலோக அயனியை மாற்றும்போது கரிம எதிர்வினைகளில் எலக்ட்ரான் இடப்பெயர்ச்சி ஏற்படுகிறது. பல வகையான மாற்றீடுகள் இருக்கலாம், மேலும் எந்த உலோக அயனிகள் மாற்றப்படுகின்றன என்பதைப் பொறுத்து முடிவைக் கொடுக்கும் வகை இருக்கும். உலோக அயனிகள் ஆக்ஸிஜன் அயனிகளுக்கு மாற்றாக இருக்கலாம் அல்லது ஹைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் உலோகம் அல்லாத அயனிகளின் கலவையாகும். மிகவும் பொதுவாகக் காணப்படும் மாற்று வகைகள் தசைநார் போன்ற மற்றும் கோவலன்ட் பிணைப்புகள் ஆகும். லிகண்ட் போன்ற பிணைப்பின் ஒரு உதாரணம் லிப்பிடுகள் மற்றும் குவாட்டர்னியன்கள் போன்ற கரிம சேர்மங்களின் இருப்பு ஆகும், அவை ஹைட்ரஜன் அணு மற்றும் இணக்கமான நிலத்தைக் கொண்ட கார்பனின் சங்கிலிகளாகும்.
இருமுனை கணத்தை வெளிப்படுத்தும் பெப்டைட் சங்கிலிகளில் அமினோ அமிலங்கள் இருப்பது கோவலன்ட் பிணைப்பின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு. ஒரு பிணைப்பின் இருமுனைத் தருணம் சம்பந்தப்பட்ட மூலக்கூறின் மின் கட்டணத்தில் அளவிடக்கூடிய மாற்றத்தை அளிக்கிறது, மேலும் இந்த மாற்றம் மின்காந்த உறிஞ்சுதல் நிறமாலை என அழைக்கப்படுவதன் மூலம் அளவிடப்படுகிறது. ஒரு மூலக்கூறில் உள்ள வெவ்வேறு அணுக்களுக்கு இடையிலான ஹைட்ரஜன் பிணைப்பின் அளவைக் கண்டறிய, எலக்ட்ரோமீட்டர் அளவீடுகள் மேலே உள்ள வேதியியல் விலகல்களுடன் இணைந்து பயன்படுத்தப்படலாம். பல சந்தர்ப்பங்களில், இந்த இரசாயன எதிர்வினைகளின் முடிவுகள் அணு மட்டத்தில் ஒரு மூலக்கூறின் வடிவத்தை விவரிக்கும் தரவுகளின் தொகுப்பை அளிக்கின்றன. எலக்ட்ரான் இடப்பெயர்ச்சி என்பது ஒரு மூலக்கூறின் வடிவத்தை தரமான முறையில் காட்டக்கூடிய பல இரசாயன எதிர்வினைகளில் ஒன்றாகும்.
எந்தவொரு கரிம மூலக்கூறின் மின்னணு நிலையும் ஒரு மூலக்கூறைச் சுற்றியுள்ள நான்கு அணுக்கள் கொண்ட பெட்டியில் அதன் நிலைப்பாட்டால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. அணுக்கள் ஒரே ஒரு நிலையை மட்டுமே கொண்டுள்ளன, மேலும் இந்த நிலை எலக்ட்ரான் சுழல் மற்றும் அருகிலுள்ள அணுக்களின் இருமுனை தருணங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அணுக்களுக்கு நிரப்பு சுற்றுப்பாதை நிலைகளை வழங்குவதன் மூலம் வேதியியல் பிணைப்பில் நியூட்ரான்கள் இன்றியமையாத பங்கு வகிக்கின்றன, இதைச் செய்யத் தேவையான ஆற்றல் பிணைப்பின் ஆற்றல் நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது. அணுக்கள் எந்த நேரத்திலும் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட சுற்றுப்பாதை நிலைகளில் இருக்கலாம், மேலும் பல சுற்றுப்பாதை நிலைகள் கலப்பு அணுக்கள் எனப்படும். எனவே ஒரு கலப்பு அணுவில் எலக்ட்ரான் இயக்கம் ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான் காலியிடங்களின் எண்ணிக்கையால் கணக்கிடப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் காலியிடங்களின் மொத்த எண்ணிக்கை எலக்ட்ரான் இயக்கம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது மற்றொரு அணுவில் எந்த எலக்ட்ரானின் செல்வாக்கின் அளவைக் குறிக்கிறது.