June 27, 2022
carbon, co2, carbon dioxide, caco3, carbon black, na2co3, activated carbon, ccl4, k2co3, boron and carbon are, dry ice

ಕಾರ್ಬನ್

carbon, co2, carbon dioxide, caco3, carbon black, na2co3, activated carbon, ccl4, k2co3, boron and carbon are, dry ice

carbon, co2, carbon dioxide, caco3, carbon black, na2co3, activated carbon, ccl4, k2co3, boron and carbon are, dry ice

ವಿಶೇಷ ಧಾತು . ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಜೀವದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತದೆ .

ಆಹಾರ ,

ಇಂಧನ ,

ಬಟ್ಟೆ ,

ವಿವಿಧ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ,

ಔಷಧಿಗಳು ,

ಬರೆಯುವ ಹಾಳೆ ,

ಬಟ್ಟೆಯ ರಂಗು ,

ಸಾಬೂನುಗಳು ಮತ್ತು ಮಾರ್ಜಕಗಳು – ಇವೆಲ್ಲವೂ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಂದಲೇ ಆಗಿವೆ .

ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳು ,

ಕೊಬ್ಬುಗಳು ,

ಕಾರ್ಬೋಹೈಡೇಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳನ್ನೊಳಗೊಂಡಂತೆ ಜೀವಿಯ ದೇಹದ ಎಲ್ಲಾ ಜೀವದ್ರವ್ಯವೂ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳೇ ! ಆದ್ದರಿಂದ  ಜೀವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅತ್ಯವಶ್ಯಕ ಘಟಕವಾಗಿದ್ದು , ಕಾರ್ಬನ್ ಇಲ್ಲದೆ ಜೀವದ ಅಸ್ತಿತ್ವವಿಲ್ಲ .

ಅನ್ಯಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವದ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಪತ್ತೆಗೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಂಶೋಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ .

ಜೀವವು ಇಂತಹ ಅಪೂರ್ವ ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ . ಆದ್ದರಿಂದ ಮೊದಲು ಇಂತಹ ಅದ್ಭುತ ಧಾತು ಕಾರ್ಬನ್ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ . ಅನಂತರ ಅದರ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳೋಣ

 

ಕಾರ್ಬನ್ ಎಂದರೇನು ?

  • ಕಾರ್ಬನ್ ಆವರ್ತಕೋಷ್ಟಕದ 14 ನೇ ( IV A ) ಗುಂಪಿನ ಮೊದಲ ಸದಸ್ಯ
  • ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ವೇಲೆನ್ಸ್ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿವೆ . ಆದ್ದರಿಂದ ಇದರ ಸಂಯೋಗ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ( ವೇಲೆನ್ಸಿ ) – 4
  • ಕಾರ್ಬನ್ ಒಂದು ಅಲೋಹ

ಐತಿಹಾಸಿಕ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ

ಕಾರ್ಬನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಸುಮಾರು 200 ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಆರಂಭವಾಯಿತು . ಮೊದಲಿಗೆ ಎಲ್ಲಾ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಉತ್ಪತ್ತಿಯ ಆಕರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿತ್ತು . ಅಂದರೆ ಖನಿಜಗಳಿಂದ ,

ಸಸ್ಯಗಳಿಂದ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದವುಗಳು ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಿದೆ . ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಗುಣಾತ್ಮಕ ( Quantitative and Qualitative ) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಸಸ್ಯಜನ್ಯ ಪ್ರಾಣಿಜನ್ಯ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿವೆ .

ಇದು ಬರ್ಜೀಲಿಯಸ್ , ಕಾರ್ಬನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಜೀವಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದವುಗಳು ಎಂದು ಹೇಳುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು .

ಜೀವ ಬಲ ಸಿದ್ಧಾಂತ ( Vital Force Theory )

1827 ರಲ್ಲಿ ಬರ್ಜೀಲಿಯಸ್ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಉಂಟಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಜೀವಬಲ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದನು .

ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ , ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಜೀವಿಗಳ ದೇಹದಲ್ಲಿ ಜೀವಬಲದ ಪ್ರಭಾವದಿಂದಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ .

ಜೀವಬಲವನ್ನು ಜೀವಿಗಳ ದೇಹದ ಹೊರಗೆ ಕೃತಕವಾಗಿ ಸಾಧಿಸುವುದು ಆಗ ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ . ಆದ ಕಾರಣ , ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಕೃತಕವಾಗಿ ಪ್ರಯೋಗ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಲಾಗದೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾಯಿತು .

3-0 1828 ರಲ್ಲಿ ಫ್ರೆಡ್ರಿಕ್ ವೋಲರ್ ( Fridrich Wohler ) ನು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯಾ ಉತ್ಪನ್ನವಾದ ಯೂರಿಯಾವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದನು .

ಅಮೋನಿಯಂ ಸಯನೇಟ್‌ನ ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಕಾಸಿದಾಗ ಯೂರಿಯಾ ಉತ್ಪನ್ನವಾಯಿತು . ಇದೇ ಅಜೈವಿಕ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಪಡೆದ ಮೊದಲ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತ .

1828 ರವರೆಗೆ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ಜೀವಬಲದ ಪ್ರಭಾವವಿಲ್ಲದೆ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುವುದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲವೆಂದು ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ನಂಬಿದ್ದರು . ವೋಲರನ ಯೂರಿಯಾ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಆ ನಂಬಿಕೆಯನ್ನು ಹುಸಿ ಮಾಡಿತು .

ಕೋಬೆಯ ( Kolbe ) ಅಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ , ಬರ್ಥಲಾಟ್‌ನ ( Berthellot ) ಮೀಥೇನ್ ತಯಾರಿಕೆಗಳು , ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ , ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಜೀವ ಬಲ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಅಲ್ಲಗಳೆದವು .

ಅಂದಿನಿಂದ ಇಂದಿನವರೆಗೆ , ಸಹಸ್ರಾರು ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗಿದೆ .

ಫೆಡ್ರಿಕ್ ವೋಲರ್‌ ( Friedrich Wohler )

( 1800-1882 ) ಮೂತ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತವಾದ ಯೂಲಿಯಾವನ್ನು ನಿರವಯ ( ಆಕಾರ್ಬನಿಕ ) ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ತಯಾಲಿಸಿದನು . ಇದು ಸಾವಯವ ರಸಾಯನ ಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ಪುನರ್ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿತು .

 ಕಾರ್ಬನ್‌ಬಹುರೂಪಗಳು .

ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ಶುದ್ಧ ಕಾರ್ಬನ್ 2 ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ .

( i ) ಸ್ಪಟಿಕ

( ii ) ಅಸ್ಪಟಿಕ ರೂಪ .

ನಿಸರ್ಗದಲ್ಲಿ ದೊರೆವ ಅತ್ಯಂತ ಕಠಿಣ ವಸ್ತುವಾದ ವಜ್ರ ಮೃದು ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಗ್ರಾಫೈಟ್ , ಕೃತಕವಾಗಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾದ ಫುಲರೀನ್ ಹಾಗು ಗ್ರಾಫೀನ್‌ಗಳು ಕೂಡ ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ಸ್ಪಟಿಕ ರೂಪಗಳೆ !

ಬಹುರೂಪತ ಎಂದರೇನು ?

ಧಾತುವೊಂದು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿದ್ದು , ಈ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಭೌತ ಗುಣಗಳನ್ನು ಆದರೆ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ಬಹುರೂಪತೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ .

ಉದಾಹರಣೆಯಲ್ಲಿ , ಗ್ರಾಫೈಟು , ವಜ್ರ , ಫುಲರೀನ್ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫೀನ್‌ಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ನಿನ ಬಹುರೂಪಗಳು

ಕೇವಲ ಕಾರ್ಬನ್ ಧಾತು ಮತ್ತದರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಶಾಖೆಯನ್ನು ಮೀಸಲಾಗಿಡಲು ಕಾರಣವೇನು ?

ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣ ಕಾರ್ಬನ್‌ನ ಅನನ್ಯತೆ . ಇದು ಪರಿವರ್ತನೀಯತೆಯ ( Versatile ) ರಾಜ . ಇತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಲಿಷ್ಟ , ಸ್ಥಿರ ಸಹವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಂಧವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕಾರ್ಬನನ್ನು ಇತರ ಧಾತುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿಸಿದೆ .

ಕಾರ್ಬನ್ 1,00,000 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿರುವ ಉದ್ದಸರಪಣಿಯನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಬಲ್ಲದು . ಅಸಂಖ್ಯ ಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳ ಅಸಾಧಾರಣ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಬಲ್ಲದು .

ಕಾರ್ಬನ್ – ಕಾರ್ಬನ್ ಬಂಧಗಳು ಬಲಿಷ್ಟ ಹಾಗೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದರಿಂದಲೇ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ . ಹೈಡೋಜನನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ

( ಏಕೆಂದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲೂ ಹೈಡೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿವೆ ) ಇತರೆಲ್ಲಾ ಧಾತುಗಳ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಒಟ್ಟು ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ .

ಕಾರ್ಬನ್ ಮಿತಿಯಿಲ್ಲದ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಂಟು ಮಾಡಲು ಕಾರಣವಾದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಗಳೆಂದರೆ ಕೆಟನೀಕರಣ , ಟೆಟ್ರಾವೇಲೆ ಹಾಗೂ ಸಮಾಂಗತೆ .

 ಕೆಟನೀಕರಣ ( Catenation )

ಕಾರ್ಬನ್‌ಗೆ ತನ್ನ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ C – C ಸಹವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಂಧವನ್ನೇರ್ಪಡಿಸಿ ಬೃಹತ್ ಆಣುವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ಅನನ್ಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿದೆ .

ಈ ಗುಣವನ್ನು ‘ ಕೆಟನೀಕರಣ ‘ ( ಸರಪಳಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡು ) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ . ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ನೇರ ಸರಪಳಿ , ಕವಲು ಸರಪಳಿ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ ಉಂಗುರಾಕಾರದ ಸರಪಣಿಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರಬಹುದು .

ಕೆಟನೀಕರಣವು ಬಹುರೂಪಗಳಲ್ಲೂ ಕಂಡು ಬರುತ್ತದೆ

ಕಟನೀಕರಣ ಮೂರು ರೀತಿಯಿಂದ ಆಗುತ್ತದೆ .

  1. ನೇರ ಸರಪಳಿ ( Open Chain )
  2. ಕವಲು ಸರಪಳಿ ( Branched Chin )
  3. ಮುಚ್ಚಿದ ಅಥವಾ ಉಂಗುರ ಸರಪಳಿ ( Closed or ring structure )

ಹೀಗೆ ಅಸಂಖ್ಯಾತ ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಉಂಟಾಗಿವೆ . ಸುಮಾರು ಹತ್ತು ಮಿಲಿಯನ್‌ಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿದ್ದು ,

ನಿಯತವಾಗಿ ಈ ಗುಂಪಿಗೆ ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಸೇರ್ಪಡೆಯಾಗುತ್ತಿವೆ . ಇತರ ಯಾವುದೇ ಧಾತುವೂ ಕಾರ್ಬನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವಷ್ಟು ಕೆಟನೀಕರಣ ಗುಣವನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವುದಿಲ್ಲ .

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣು ತನ್ನ ಚತುರ್ವೇಲೆನ್ಸಿ ಗುಣದಿಂದ , ಎರಡು ಮೂರು ಅಥವಾ ನಾಲ್ಕು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ , ಏಕಬಂಧ , ದ್ವಿಬಂಧ , ಅಥವಾ ತಿಬಂಧಗಳ ಮೂಲಕ ಸೇರಿರಬಹುದು .

ಆದ್ದರಿಂದ ಕಾರ್ಬನ್ ನೇರ , ಕವಲು ಅಥವಾ ಉಂಗುರ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನುಂಟು ಮಾಡಬಲ್ಲದು .

ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಅಥವಾ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಹವೇಲೆನ್ಸಿ ಬಂಧವಿರುವ ಕಾರ್ಬನಿಕ ಅಣುಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ .

ಕೋವಲೆಂಟ್ ಬಂಧವು ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರಬಲ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧವಾಗಿದೆ .

ಸಮಾಂಗತೆ

ಹೈಡೋಜನ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಿ . ಎರಡೂ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡೋಜನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಒಂದೇ ಆಗಿದ್ದರೂ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ .

ಈ ರೀತಿ ಒಂದೇ ಅಣುಸೂತ್ರವಿದ್ದು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ರಚನಾ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ‘ ಸಮಾಂಗಿಗಳು ‘ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ . ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ‘ ಸಮಾಂಗತೆ ‘ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ .

ಸಮಾಂಗತೆಯು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ . ಸಂಯುಕ್ತದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಹೆಚ್ಚಿದಷ್ಟೂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಜೋಡಣೆಯ ವಿಧಗಳೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತವೆ ಹಾಗೂ ಸಮಾಂಗಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗಳೂ ಹೆಚ್ಚುತ್ತವೆ .

ಸಾಮಾನ್ಯ ( n- ) ಬ್ಯೂಟೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ನಾಲ್ಕು ಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳು ನೇರ ಸರಪಣಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಣೆಗೊಂಡಿದ್ದರೆ , ಐಸೋ ಬ್ಯೂಟೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕವಲು ಸರಪಣಿ ರಚನೆಯಿದೆ .

ಸಮಾಂಗಿಗಳು ತಮ್ಮ ಭೌತ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ .

Leave a Reply

Your email address will not be published.