అకర్బన రసాయన శాస్త్రానికి చెందిన చిన్న చిన్న అణువులని, వేగంగా సాగే వాటి అయానిక్ చర్యలని అధ్యయనం చెయ్యడం పెద్ద కష్టం కాలేదు. లెవోషియే కాలం నుండి కూడా రసాయన శాస్త్రవేత్తలు అలాంటి చర్యలని ఎలా అదుపు చెయ్యాలో బాగా అర్థం చేసుకున్నారు. కాని కర్బన రసాయన శాస్త్రంలోని మహా అణువులు, నెమ్మదిగా సాగే చర్యలు అంత సులభంగా కొరుకుడు పడలేదు. రెండు పదార్థాల మధ్య చర్య జరిగేందుకు పలు మార్గాలు ఉంటాయి. చర్యని మనకి ఇష్టం వచ్చిన మార్గం లోకి తిప్పుకోవడానికి ఒక రకమైన ఒడుపు, ఒక రకమైన కళ అవసరమవుతుంది. అలా చెయ్యడానికి చక్కని శాస్త్ర పద్ధతులు లేవు.
పరమాణువు యొక్క ఎలక్‌ట్రాన్ సమన్విత స్వరూపాన్ని ఆధారంగా చేసుకున్న కర్బన రసాయన శాస్త్రవేత్తలకి తమ రంగాన్ని సరికొత్త కోణం నుండి చూడడానికి వీలయ్యింది. 1920 ల నాటి నుండి కూడా ఇంగ్లీష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త క్రిస్టఫర్ ఇంగోల్డ్ (1893-) కర్బన రసాయన చర్యలని ఆ మహాఅణువులలో ఒక బిందువు నుండి మరో బిందువు వద్దకి బదిలీ అయ్యే ఎలక్‌ట్రాన్ల పరంగా వర్ణించే ప్రయత్నం చేశాడు. భౌతిక
రసాయన శాస్త్రం నేపథ్యంలో రూపొందించిన విధానాలని అలాంటి ఎలక్‌ట్రానిక్ బదిలీలని వర్ణించడానికి విస్తృతంగా వాడడం మొదలెట్టారు. ఆ విధంగా భౌతిక కర్బన రసాయన శాస్త్రం ఓ ముఖ్యమైన
రంగంగా పరిణమించింది.
కర్బన రసాయన చర్యలని ఎలక్‌ట్రాన్లు అనబడే ఈ చిన్న
చిన్న, కఠిన బంతుల గంతుల పరంగా వర్ణించడం సాధ్యపడలేదు. కనుక ఈ పాత పద్ధతులకి తిలోదకాలు ఇవ్వవలసిన పరిస్థితి ఏర్పడింది.
ఎలక్‌ట్రాన్ ని ఆవిష్కరించాక,
ఓ పావు శతాబ్ద కాలం పాటు దాన్నొక చిన్న, కఠిన గోళంగా ఊహించుకుంటూ వచ్చారు. కాని 1923 లో ఫ్రాన్స్ కి చెందిన భౌతిక శాస్త్రవేత్త, రాకుమారుడు లూయీ విక్టర్ ద బ్రోయి (ఇతడు రాచకుటుంబానికి చెందిన వాడు) ఈ అవగాహన తప్పని వాదించాడు. ఎలక్‌ట్రాన్లకే కాక సూక్ష్మ రేణువులు అన్నిటికీ తరంగ లక్షణాలు ఉంటాయని ఇతడు సైద్ధాంతికంగా వాదించాడు. 1920 ల చివరి దశ కల్లా ఇతడు చెప్పింది నిజమని ప్రయోగాలు సమర్ధించాయి.
ఎలక్‌ట్రాన్ల తరంగ లక్షణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటూ కర్బన రసాయన చర్యలని అధ్యయనం చేయడానికి అవసరమైన విధానాలని లైనస్ పాలింగ్ (ప్రోటీన్లకి, న్యూక్లీక్ ఆసిడ్లకి హెలిక్స్ ఆకారం ఉండొచ్చని ఊహించినవాడు ఇతడే) 1930 లలో రూపొందించాడు. లువిస్-లాంగెముయిర్ ఎలక్‌ట్రాన్ సమూహాలని
తరంగాల మధ్య చర్యలుగా ఇతడు అభివర్ణించాడు. ఎలక్‌ట్రాన్ లు జంటలుగా ఏర్పడినప్పుడు, ఆ జంటలోను రెండు ఎలక్‌ట్రాన్ తరంగాలు
ఒక దాంతో ఒకటి అనునాదిస్తూ (resonate) ఒక దాన్నొకటి బలపరుచుకుంటూ, మరింత సుస్థిరమైన విన్యాసంగా ఏర్పడతాయని అతడు వర్ణించాడు.
ఈ అనునాద
సిద్ధాంతం (theory of resonance) ముఖ్యంగా బెంజీన్ నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోడానికి బాగా ఉపయోగపడింది. కేకులే నాటి నుండి కూడా బెంజీన్ విషయంలో కొన్ని తీరని సమస్యలు ఉన్నాయి. బెంజీన్ విన్యాసాన్ని ఓ షడ్భుజి ఆకారంలో వ్యక్తం చేస్తారు. ఆ షడ్భుజి భుజాల్లో ద్విబంధాలు, ఏకబంధాలు మారి మారి వస్తుంటాయి. లువిస్-లాంగెముయిర్ వ్యవస్థలో రెండేసి ఎలక్‌ట్రాన్ ల సముదాయాలు, నాలుగేసి ఎలక్‌ట్రాన్ ల సముదాయాలు మారి మారి వస్తుంటాయి. కాని ద్విబంధాలు, నాలుగేసి ఎలక్‌ట్రాన్ సముదాయాలు
గల ఇతర సమ్మేళనాలకి ఉండే లక్షణాలేవీ బెంజీన్ కి లేవు.
ఎలక్‌ట్రాన్లు తరంగ రూపాలు అని తలపోస్తే వాటిని ఒక ప్రత్యేక
బిందువు వద్ద ఉండే అంశాలుగా ఊహించుకోవడం కుదరదని వాదించాడు పాలింగ్. అవి “అలుక్కుపోయినట్టు”గా కొంత ప్రాంతం అంతా విస్తరించినట్టు ఊహించుకోవాలి అన్నాడు. బిందు రూపంలో ఉండే ఎలక్‌ట్రాన్ ల కన్నా ఈ ఎలక్‌ట్రాన్ తరంగాలు మరింతగా విస్తరించి వుంటాయి. అణువు బాగా చదునుగా వున్నా, లేదా అందులో బాగా సౌష్టవం వున్నా ఈ ఎలక్‌ట్రాన్ “విస్తరింపు” మరింత గణనీయంగా ఉంటుంది.
(ఇంకా వుంది)
0 comments