బాహుబలం

బాహుబలం అనేది ఇంగ్లీషు మాట "‘వేలన్సీ’ (valency) సమానార్థకం. వేలన్సీకి సంయోజకత, సంయోజనీయత వంటి నానాఅర్థాలు కూడా ఉన్నాయి.

This drawing illustrates the meaning of valency in chemistry. Atoms of Hydrogen, Oxygen, Nitrogen and Carbon are shown respectively with 1, 2, 3 and 4 'hands' or bonds. The captions are in Telugu

లూయీ చుక్క-పద్ధతిలో రసాయన బంధాలకు ఉదాహరణలు: కర్బనం C, హైడ్రోజన్ H, ఆక్సిజన్ O.

రసాయనశాస్త్రంలో ‘వేలన్సీ’ (valency) అనే మాట వస్తుంది. దీని మూలం లేటిన్ భాషలో ఉంది. లేటిన్ లో ఈ మాటకి విలువ, బలం, స్తోమత మొదలైన అర్థాలు ఉన్నాయి. ఒక అణువు మరొక అణువుతో సంయోగం చెందటానికి ఎన్ని అవకాశాలు ఉన్నాయో తెలియపరచటానికి ‘వేలన్సీ’ (valency) అనే మాట వాడతారు. ఈ మాట రసాయన శాస్త్రంలో బాగా పాతుకుపోయింది. వేలన్సీ అనే భావన 19వ శతాబ్దం యొక్క ద్వితీయార్థంలో అభివృద్ధి చెందింది. ఇది కర్బన, అకర్బన రసాయన పదార్థాల యొక్క అణునిర్మాణాన్ని విజయవంతంగా వివరించగలుగుతుంది. ఈ వేలన్సీ యొక్క కారణాలను శోధించే తపన రసాయన బంధం యొక్క నూతన సిద్ధాంతాలైన లూయీస్ నిర్మాణం (1916), వేలన్సీ బంధ సిద్ధాంతము (1927), వేలన్సీ కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్ జంట వికర్షణ సిద్ధాంతం (1958), క్వాంటం రసాయన శాస్త్రంలో నూతన పరికల్పనలను వివరించడానికి దోహదపడింది.

వివరణ

ఒక మూలకంలోని పరమాణువు యొక్క సంయోగ సామర్థ్యాన్ని అది ఎన్ని హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో సంయోగం చెందగలదో దానిని బట్టి నిర్ణయిస్తారు. మీథేమ్లో కర్బనం నకు నాలుగు వేలన్సీ 4;అమ్మోనియాలో నత్రజని మూడు ఉదజని పరమాణువులతో సంయోగం చెందగలదు. కనుక అమ్మోనియాలో నత్రజని వేలన్సీ 3;నీటి అణువులో ఆక్సిజన్ వేలన్సీ 2; ఉదజహరికామ్లము లో క్లోరిన్ యొక్క వేలన్సీ 1. క్లోరిన్ యొక్క వేలన్సీ 1 అయినందున పాస్పరస్ పెంటాక్లోరైడ్ (PCl₅) అణువులోని క్లోరిన్ కు బదులుగా ఉదజనిని ప్రతిక్షేపిస్తే పాస్పరస్ వేలన్సీ 5 అవుతుంది. ఒక సమ్మేళనం యొక్క వేలన్సీ చిత్రాలు మూలకాల యొక్క బంధాలను మూలక పరమాణువుల మధ్య రేఖలరూపంలో తెలియజేస్తారు. కొన్నిసార్లు వాటిని బంధాలు అని చదువుతారు. కొన్ని ఉదాహరణలు:

సమ్మేళనము	H2	CH4	C3H8	C2H2	NH3	NaCN	H2S	H2SO4	Cl2O7
చిత్రం
సంయోజక సామర్థ్యాలు	ఉదజని 1	కర్బనం 4 ఉదజని 1	కర్బనం 4 ఉదజని 1	కర్బనం 4 ఉదజని 1	నత్రజని 3 ఉదజని 1	సోడియం 1 కర్బనం 4 నత్రజని 3	గంథకం 2 ఉదజని 1	గంథకం 6 ఆమ్లజని 2 ఉదజని 1	క్లోరిన్ 7 ఆమ్లజని 2

నవీన నిర్వచనాలు

వేలన్సీ యొక్క నిర్వచనాన్ని IUPAC ఈ క్రింది విధంగా తెలియజేసింది:-

ఒక పరమాణువుతో సంయోగం చెందగలిగే గరిష్ట ఏకసంయోజక పరమాణువుల (వాస్తవంగా ఉదజని లేదా క్లోరిన్) సంఖ్యను వేలన్సీ అందురు..

An alternative modern description is:-

The number of hydrogen atoms that can combine with an element in a binary hydride or twice the number of oxygen atoms combining with an element in its oxide or oxides. This definition differs from the IUPAC definition as an element can be said to have more than one valence.

సాధారణ బాహుబలాలు

ఉదాహరణకు ఆవర్తన పట్టిక లోని గ్రూపులలోని మూలకాల యొక్క వేలన్సీలు 1 నుండి 7 వరకు ఉంటాయి.

Group	బాహుబలం 1	బాహుబలం 2	బాహుబలం 3	బాహుబలం 4	బాహుబలం 5	బాహుబలం 6	బాహుబలం 7	Typical valencies
1 (I)	NaCl							1
2 (II)		MgCl2						2
13 (III)			BCl3, AlCl3 Al2O3					3
14 (IV)		CO		CH4				4
15 (V)		NO	NH3 PH3 As2O3	NO2	N2O5 PCl5			3 and 5
16 (VI)		H2O H2S		SO2		SO3		2 and 6
17 (VII)	HCl			ClO2			Cl2O7	1 and 7

తెలుగు భాషాశాస్త్ర పరంగా వేలన్సీ

ఆంగ్ల పదమైన వేలన్సీ అనే పదానికి సమానార్థాలు "బాహుబలం", "సంయోజకత", "సంయోజనీయత", "సంయోగ సామర్థ్యం" అని ఉన్నాయి. "బాహుబలం" అనే పదాన్ని ప్రముఖ విజ్ఞాన శాస్త్ర రచయిత వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు గారు రాసిన "రసగంధాయరసాయనం" అనే పుస్తకంలో తెలిగించారు.

వేమూరి గారి వివరణ

భాషా శాస్త్రవేత్తలు ఈ మాటని వ్యాకరణంలో కూడా ఉపయోగించటం మొదలుపెట్టేరు. వ్యాకరణంలో ప్రయోగాన్ని చూద్దాం. భాషాశాస్త్రంలో కాని, వ్యాకరణంలో కాని క్రియకి కొంత బలం ఉంటుంది. ఈ బలాన్ని కూడా ఇంగ్లీషులో ‘వేలన్సీ’ (valency) అనే అంటారు. “వాడు నిద్రపోతున్నాడు” అన్న వాక్యంలో ‘నిద్రపోతున్నాడు’ అనే క్రియ యొక్క బాహు బలం 1; ఎందుకంటే ఆ క్రియ ఒకే ఒక ప్రశ్నకి సమాధానం చెబుతుంది: “ఎవరు నిద్రపోతున్నారు?” అన్న ప్రశ్నకి ‘వాడు’ అని సమాధానం చెబుతుంది. “వాడు బంతిని తన్నేడు” అన్న వాక్యంలో ‘తన్నేడు’ అన్న క్రియ బాహుబలం 2; ఎందువలనంటే ఈ క్రియ రెండు ప్రశ్నలకి సమాధానం చెప్పగలదు: “ఎవరు తన్నేరు? దేనిని తన్నేరు?” ఇదే విధంగా బాహుబలం 3 ఉన్న క్రియకి ఉదాహరణ: “వాడు ఆమెకి పువ్వులు ఇచ్చేడు.” ఇక్కడ ఇచ్చేడు అన్న క్రియ ఎవరు, ఎవరికి, ఏమిటి ఇచ్చేరు అనే మూడు ప్రశ్నలకి సమాధానం చెబుతుంది.

ఇదే విధంగా ఇప్పుడు రసాయన శాస్త్రంలో ఒక ఉదాహరణ చూద్దాం. నీటి బణువు (molecule) లో రెండు ఉదజని (ఉదజని) అణువులు, ఒక ఆమ్లజని అణువు ఉన్నాయి. అంటే ఒకే ఒక ఆమ్లజని అణువు రెండు ఉదజని అణువులతో సంయోగం చెందగలదు. ఈ విషయం చెప్పటానికి ఆమ్లజని బాహుబలం 2 అంటారు. ఒకొక్క ఉదజని ఒక ఆమ్లజనితోనే కలవగలదు కనుక ఉదజని బాహుబలం 1.

మరో ఉదాహరణ. మెతేను (methane) అనే వాయు పదార్థం ఉంది. ఒక మెతేను బణువులో ఒక కర్బనం (కర్బనం) అణువు, నాలుగు ఉదజని అణువులు ఉంటాయి. అంటే ఒకొక్క కర్బనం అణువు నాలుగు ఉదజని అణువులని పట్టుకో కలదు కనుక కర్బనం బాహుబలం 4. ఇందాకటిలాగే ఒకొక్క ఉదజని అణువు ఒకొక్క కర్బనాన్నే పట్టుకో ఉంది. కనుక ఉదజని బాహుబలం – ఇందాకటిలాగే – 1.

ఇక్కడ ‘వేలన్సీ’ (valency) అన్న మాటకి ‘బాహుబలం’ అన్న తెలుగు మాట సమానార్థకం. దీనికి కారణం అర్థం అవాలంటే ఒక బణువులో అణువుల అమరిక ఎలా ఉంటుందో చూపే బొమ్మ కావాలి. ఈ రకం బొమ్మలని నిర్మాణక్రమం (structural formula) అంటారు. ఒక బణువు యొక్క నిర్మాణ క్రమం చూపేటప్పుడు ఆ బణువులో ఉన్న అణువుల పేర్లు సంక్షిప్త లిపిలో రాసి, దానికి ఇటో, అటో, పైనో, కిందో చిన్న చిన్న గీతలు గీస్తారు. ఈ గీతలని చేతులులా ఊహించుకుంటే అప్పుడు ఒక అణువు చుట్టూ ఎన్ని గీతలు ఉంటే అదే ఆ అణువు బాహుబలం అవుతుంది.

చిన్న ఉపమానం. మానవుల బాహుబలం 2, విష్ణుమూర్తి బాహుబలం 4, కుమారస్వామి బాహుబలం 6. అదే విధంగా ఉదజని బాహుబలం 1, ఆమ్లజని బాహుబలం 2, నత్రజని (నైట్రొజన్, నత్రజని) బాహుబలం 3, కర్బనం బాహు బలం 4, సిలికాన్ బాహుబలం 4, అలా, అలా ప్రతి మూలకానికి ఒక నిర్ధిష్టమైన బాహుబలం ఉంటుంది.

ఈ బాహుబలాన్నే కుదించి బాలం అని కూడా అనొచ్చు. బాలం అనే మాట వాలంలా ఉంది కనుక తోక గుర్తుకి వస్తుంది కదా. రసాయన శాస్త్రంలో బాహుబలాన్ని (లేదా బాలాన్ని) సూచించటానికి ఆ మూలకం యొక్క సంక్షిప్త నామం రాసి దాని పక్క ఒకటో, రెండో, మూడో, నాలుగో గీతలు (తోకలు) గీస్తారు. ఉదాహరణకి ఉదజని అని చెప్పవలసి వచ్చినప్పుడు (H-) అనీ, ఆమ్లజని కావలసివచ్చినప్పుడు (-O-) అనీ రాస్తారు. అంతర్జాతీయ ఒప్పందాల ప్రకారం ఇక్కడ ఇంగ్లీషు వర్ణక్రమంలో ఉన్న అక్షరాలే వాడితీరాలి. అంతర్జాతీయంగా ఎన్నడో జరిగిపోయిన ఒప్పందాలని ఉల్లంఘించటం సాధుసమ్మతం కాదు.

రసాయన బంధాలలో రకాలు

Nonpolar covalent bonds in methane (CH₄). The Lewis structure shows electrons shared between C and H atoms.

• అయనిక బంధం

ఇది ఎలక్త్రానులు బదిలీ కారణం ఏర్పడును.

• సమయొజనీయ బంధం

ఇది ఎలక్త్రానులు రెండు పరమాణువుల మధ్య పంచ బడుట చేత ఏర్పడును.

• సమన్వయ సమయొజనీయ బంధం

ఇది కూడా ఒక రకమైన సమయొజనీయ బంధం లాంటిదె. ఐతే ఇక్కడ ఎలక్త్రానులు ఒక పరమాణువు మాత్రమే దానం చేస్తుంది. కానీ రెండు పరమాణువుల మధ్య అవి పంచ బడుతాయి.

రసాయన బంధం గురించి తెలిపే సిద్దాంతాలు

• వేలనసీ బంధసిద్దాంతం
• అణు కక్ష సిద్దాంతం

ఇతర లింకులు

• సంయోజకత (Valence)