ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ రంగం ఇటీవల పెద్ద మొత్తంలో మార్పులకు గురైంది, ప్రత్యేకించి సేంద్రీయ సమ్మేళనాల యొక్క నిర్దిష్ట నామకరణం మరియు రసాయన బంధం యొక్క తదుపరి అధ్యయనాలకు సంబంధించి. ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ రంగంలో ఈ ఇటీవలి అభివృద్ధి మీడియా దృష్టిని మరియు విమర్శలను కూడా అందుకుంది. కొంతమంది వ్యక్తులు ఈ ఆర్గానిక్ సమ్మేళనాల నామకరణాన్ని రసాయన శాస్త్రం యొక్క సరళతను దెబ్బతీసే ప్రయత్నంగా చూస్తారు, మరికొందరు సరళమైన పదజాలాన్ని ఉపయోగించడాన్ని ప్రశంసించారు. ఈ విషయంపై ఒకరి భావాలతో సంబంధం లేకుండా, ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీని అర్థం చేసుకోవడంలో కొత్త నామకరణం యొక్క ఉనికి ఒక ముందడుగు.
ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ అనేది రసాయన బంధం మరియు ఒకే కణాలు మరియు అణువుల ప్రవర్తన యొక్క అధ్యయనానికి సంబంధించినది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది మొత్తం కర్బన సంశ్లేషణ యొక్క రసాయన శాస్త్రాన్ని వివరిస్తుంది, అణువు ఏర్పడటం నుండి శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి విచ్ఛిన్నం ద్వారా. ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ అనే పదం కొంత గందరగోళంగా ఉంది, ఎందుకంటే కర్బన సమ్మేళనాలు మరియు జీవితానికి మధ్య లింక్ ఉందని కొందరు అనుకుంటారు, అయితే ఇది వాస్తవం కాదు. సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు వాస్తవానికి హైడ్రోజన్, కార్బన్, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్ మరియు ఇతర అణువులతో రూపొందించబడ్డాయి, ఇవి నిర్దిష్ట ఉద్దీపనకు నిర్దిష్ట మార్గంలో ప్రతిస్పందిస్తాయి.
ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ యొక్క అధ్యయనం వివిధ కార్బన్ సమ్మేళనాలు ఇతర కార్బన్ సమ్మేళనాలతో ఎలా బంధిస్తాయనే అధ్యయనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. హైడ్రోజన్ అణువుల ఉనికి లేదా లేకపోవడం వివిధ సమ్మేళనాల ఆమోదయోగ్యతను ప్రభావితం చేస్తుంది. కార్బన్ సారూప్యాల పదం ఒకదానికొకటి సారూప్య లక్షణాలను కలిగి మరియు ఒకే పరమాణు నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉన్న నిర్దిష్ట తరగతి సమ్మేళనాలను సూచిస్తుంది. ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీని వర్గీకరించడానికి మరియు విశ్లేషించడానికి వాలెన్స్ మాలిక్యులర్ మోడల్ ఒక ప్రసిద్ధ పద్ధతి. కార్బన్ యొక్క రెండు రూపాలను మాత్రమే ఉపయోగించే టెట్రావాలెన్స్ మోడల్, ఎక్కువ సేంద్రీయ లేదా తక్కువ కార్బన్ సమ్మేళనాల కంటే ఎక్కువ ఖచ్చితమైన ఫలితాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
టెట్రావాలెన్స్ సిస్టమ్ దాని ఫలితాలను కార్బన్ పరమాణువు ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో సేంద్రీయ అణువుతో బంధిస్తుంది అనే ఊహపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కార్బన్ సమ్మేళనాల రసాయన శక్తి బంధన ఏజెంట్‌ను ఒక కార్బన్ నుండి మరొకదానికి తరలించడానికి అవసరమైన శక్తికి సమానమైన స్థితిలో ఉన్నందున ఇది సంభవిస్తుంది. ఈ కార్బన్ సమ్మేళనాలు ఒకే ఎలక్ట్రానిక్ ఛార్జ్, అదే ప్రోటాన్ మరియు ఎలక్ట్రాన్ యొక్క హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్ పరమాణువులు లేదా ఒకే విధమైన చార్జ్‌లతో ఒకేలా హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్ పరమాణువులు కలిగి ఉంటే, అవి సమానమైనవి లేదా ఐసోమర్‌లుగా పరిగణించబడతాయి. ఈ రకమైన ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీని హాలోజన్లు అంటారు.
వివిధ విధానాలను ఉపయోగించి స్వతంత్ర సమూహాలచే అనేక ఇటీవలి అధ్యయనాలు ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీని ఒకే టెట్రావాలెన్స్ యూనిట్‌ని ఉపయోగించి బాగా వర్గీకరించవచ్చనే అభిప్రాయానికి మద్దతు ఇచ్చాయి. టెట్రావాలెన్స్ యూనిట్లు సాధారణంగా వ్యక్తిగత మూలకాల యొక్క రేఖాగణిత సగటును ఉపయోగించి లెక్కించబడతాయి, దీని రేఖాగణిత సాధనాలు ఐక్యత నుండి అనంతం వరకు మారవచ్చు. సేంద్రీయ సమ్మేళనాల విలువను లెక్కించడానికి సాధారణంగా ఉపయోగించే పద్ధతులు మోంటే కార్లో అనుకరణ మరియు ప్రస్తారణలు మరియు కలయికల సమీకరణాల ఉపయోగం, ఇక్కడ n ij అనేది నిజమైన లాటిస్‌లో సంభవించే n సార్లు.
టెట్రావాలెన్స్ మోడల్ యొక్క నిర్మాణం, ఇది పరిమితమైన కానీ విస్తృతమైన టెట్రావాలెన్స్‌ల ఆధారంగా మరియు మోడల్ యొక్క టెట్రాహెడ్రాన్ అని పిలుస్తారు, సహజ రసాయన ప్రక్రియల ప్రభావాలను, ముఖ్యంగా ఆక్సిజన్ అణువులతో కూడిన ప్రభావాలను గుణాత్మకంగా అంచనా వేయడానికి శాస్త్రవేత్తలను ఎనేబుల్ చేసింది. సాధారణ సమ్మేళనాల మధ్య ప్రతిచర్యలను అధ్యయనం చేయడానికి మోడల్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిలో ఒక మూలకం ఒకే ప్రోటాన్‌గా పనిచేస్తుంది, మరొకటి ఎలక్ట్రాన్‌గా పనిచేస్తుంది. ఈ నిర్దిష్ట నమూనాను ఉపయోగించి వివిధ రసాయన ప్రక్రియల ప్రభావాలను అన్వేషించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే అనేక ఆసక్తికరమైన గణిత సూత్రీకరణలు ఉన్నాయి.
అనేక సందర్భాల్లో, టెట్రావాలెన్స్ మోడల్ మొదట సంఖ్యా పరీక్ష కోసం ఒక సాధనంగా మరియు తరువాత సేంద్రీయ రసాయన శాస్త్రం యొక్క పూర్తి సిద్ధాంతంగా అభివృద్ధి చేయబడింది. టెట్రాహెడ్రాన్ మోడల్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది సేంద్రీయ రసాయన శాస్త్రంలోని అన్ని మూలకాల యొక్క ఏకీకృత మరియు నిర్దిష్ట వివరణను ఇస్తుంది. ఇతర మోడల్‌లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నప్పటికీ, ఏవీ అంత ఖచ్చితమైనవిగా చూపబడలేదు. అందువల్ల రసాయన శాస్త్ర పాఠ్యపుస్తకాలు మరియు విద్యా సాఫ్ట్‌వేర్‌లలో టెట్రాహెడ్రాన్ ప్రామాణిక నమూనాగా పరిగణించబడుతుంది. మోడల్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన ప్రయోజనం ఏమిటంటే ఇది నిర్దిష్ట పెరుగుతున్న లేదా తగ్గుతున్న ఒత్తిడి లేదా ఉష్ణోగ్రత కింద ఉంచినప్పుడు కర్బన సమ్మేళనాల ప్రవర్తనను ఖచ్చితంగా అంచనా వేస్తుంది.
టెట్రావాలెన్స్ మోడల్ చాలా క్లిష్టంగా ఉన్నప్పటికీ, ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీలో ఇది సరళమైన మరియు అత్యంత విశ్వసనీయమైన నమూనాలలో ఒకటి. ఇది “ఒత్తిడి పంపిణీ” అని పిలువబడే, బాగా నిర్వచించబడిన రేఖాగణిత నిర్మాణంతో అన్ని సమ్మేళనాల ప్రవర్తనను ఖచ్చితంగా అంచనా వేస్తుంది. ఈ ఖచ్చితత్వం టెట్రావాలెన్స్ మోడల్‌ను సైద్ధాంతిక రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు ఇష్టమైనదిగా చేస్తుంది మరియు ప్రయోగాత్మకులలో కూడా ఇష్టమైనదిగా చేస్తుంది. టెట్రావాలెన్స్ మోడల్ యొక్క ఏకైక ప్రతికూలత ఏమిటంటే ఇది చాలా నెమ్మదిగా అభివృద్ధి చెందుతుంది. చాలా ఇటీవలే ఇది మోడల్ విస్తృతమైన ఉష్ణోగ్రతలలో సరైనదని నిశ్చయాత్మకంగా నిరూపించబడింది.