ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ/ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್
ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್

ಆಲ್ಕೇನುಗಳು, ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್‍ಗಳು ಮತ್ತು ಆಲ್ಕೈಲ್ ಹಾಲೈಡ್ ಮುಂತಾದವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯಿಸಲು ಅಭಿಗ್ರಹಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿರುವ ತಟಸ್ಥ ಕಣ. ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನಲ್ಲಿ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳ ಗುಂಪಿದೆ; ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಆರು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳಿವೆ; ಅದು ಧನ ವಿದ್ಯುದಾಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಸ್ಥಿರಸ್ಥಿತಿ ಹೊಂದಲು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸುತ್ತಲೂ ಅಷ್ಟಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಗುಂಪು ಆಗಬೇಕಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿಗೆ ಮುಕ್ತರ್ಯಾಡಿಕಲ್ಲುಗಳ ತರಹವೇ ಅತಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯಾಪಟುತ್ವ ಉಂಟು. ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ವಿಧವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಅವನ್ನು ಈ ಕೆಳಕಂಡಂತೆ ತೋರಿಸಬಹುದು.

 

ಚಿತ್ರ-1

 

ಆಲ್ಕೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿಲ್ಲವಾದರೂ ಇತರ ಸ್ಥಿರವಾದ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಭೌತ ಹಾಗೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ ತತ್ವದ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಆಲ್ಕೋಹಾಲುಗಳ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ವಿವರಿಸಬಹುದು.

ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ಒಂದರ ಮೇಲೆಯೇ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೂ ಪ್ರಸಾರವಾಗಿದೆಯೇ ಎನ್ನುವುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಧನ ವಿದ್ಯುದಂಶ ಪ್ರಸಾರವಾದಂತೆಲ್ಲ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಕಂಡ ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು. 

ಇಲ್ಲಿ ಖ ಅಂದರೆ ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳು (ಅಊ3,ಅ2ಊ5 ಮುಂತಾದವು) ಮೀಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನಲ್ಲಿರುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ದ್ವೇಷಿಗಳೆಂದು ಭೌತ ಹಾಗೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಾಕ್ಷ್ಯಗಳಿಂದ ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ. ಇವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಕಡೆ ನೂಕಿ ಅವುಗಳ ಮೇಲಿನ 

 

ಚಿತ್ರ-2

 

ವಿದ್ಯುದಂಶವನ್ನು ಕಡಿಮೆಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಈ ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲೂ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶ ಪ್ರಸಾರವಾದಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಆಲ್ಕೈಲ್ ಗುಂಪುಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದ್ದಷ್ಟೂ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶ ಪ್ರಸಾರವಾಗಿ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಮೇಲ್ಕಂಡ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಈ ರೀತಿ ತೋರಿಸಬಹುದು : 

 

ಚಿತ್ರ-3

 

ತೃತೀಯ ಅಯಾನ್ >ದ್ವಿತಿಯ ಅಯಾನ್> ಪ್ರಥಮ ಅಯಾನ್> ಮೀಥೈಲ್ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್

ಆದ್ದರಿಂದ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ದ್ವೇಷಿ ಅಥವಾ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‍ಪ್ರೇಮಿ ಗುಂಪುಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ.

ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಭದ್ರತೆ ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಉತ್ಪತ್ತಿಯ ವೇಗವೂ ಹೆಚ್ಚಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ಆಲ್ಕೋಹಾಲುಗಳ ನಿರ್ಜಲೀಕರಣ (ಡೀಹೈಡ್ರೇಶನ್) ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದಲೇ ಕೊಡಬಹುದು. ಪ್ರೋಟಾನಿನ್ನೊಳಗೊಂಡ (ಪ್ರೋಟಾನೇಟೆಡ್) ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಖಔಊ2+ನಲ್ಲಿ ಅ-ಔ ಬಂಧ ಮುರಿದು ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದಾಗ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶ ಖಔಊ2+ನಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲೂ ಉತ್ಪನ್ನದಲ್ಲಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಾಮಾಣುವಿನಲ್ಲೂ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಸಂಕ್ರಮಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ (ಟ್ರಾನ್ಸಿಷನ್ ಸ್ಟೇಟ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜೋಡಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಆಗ ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವೆ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶ ವಿಭಾಗವಾಗುತ್ತದೆ. 

ಆದ್ದರಿಂದ ಖಔಊ2+ನಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ದ್ವೇಷಿ ಗುಂಪುಗಳಿದ್ದರೆ ಅವು ಸಂಕ್ರಮಣ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೇಲಿರುವ ಧನವಿದ್ಯುದಂಶವನ್ನು ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನು ಜೋಡಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿರಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಸಂಕ್ರಮಣಸ್ಥಿತಿ ಭದ್ರವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅಂದರೆ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಉತ್ಪತ್ತಿಗೆ ಬೇಕಾದ ಕ್ರಿಯಾಪಟುತ್ವ (ಆಕ್ಟಿವೇಶನ್) ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಕಾರ್ಬೋನಿಯಂ ಅಯಾನಿನ ಉತ್ಪತ್ತಿಯ ವೇಗ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ.

 

(ಡಿ.ಎಸ್.ಎಂ.)

ಮೈಸೂರು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯ ವಿಶ್ವಕೋಶ