ઉપસહસંયોજકતા અથવા સવર્ગ સંયોજકતા (co-ordinate valency)

January, 2004

ઉપસહસંયોજકતા અથવા સવર્ગ સંયોજકતા (co-ordinate valency) : સહસંયોજકતા બંધનો વિશિષ્ટ પ્રકાર, જેમાં એક બંધ રચવા માટે જરૂરી બંને ઇલેક્ટ્રૉનનું પ્રદાન એક જ પરમાણુ કરે છે અને બીજો તેનો સહભાગી (sharer) બને છે. આ કારણસર દાતા (donor) પરમાણુ ઉપર ધનવીજભાર અને સ્વીકારક (acceptor) પરમાણુ પર ઋણવીજભાર ઉત્પન્ન થાય છે. એટલે કે આવો બંધ ધ્રુવીય હોય છે. આવો બંધ રચવા દાતા પરમાણુ પાસે બિન- સહભાજિત ઇલેક્ટ્રૉન યુગ્મ (unshared electron pair) હોય અને સ્વીકારક પરમાણુ ઇલેક્ટ્રૉનસંખ્યાની ર્દષ્ટિએ અસંતૃપ્ત હોય એટલે કે ઇલેક્ટ્રૉન સ્વીકારવા માટે તેની પાસે ખાલી કક્ષક હોય. આવા ઇલેક્ટ્રૉન સહભાજન(sharing)ને બિંદુ અને ચોકડીની લ્યુઇસની પ્રણાલીગત રીતે નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય :

વર્તુલ વડે દર્શાવેલ ઇલેક્ટ્રૉનયુગ્મ બંને પરમાણુ A અને B વચ્ચે સહભાજિત છે; આવા બંધને ઉપસહસંયોજક બંધ કહે છે. આવા સહભાજનના પરિણામે બંને પરમાણુઓના સંયોજકતા અષ્ટક પૂર્ણ થાય છે, જેથી બંને વચ્ચે સ્થિર બંધ ઉત્પન્ન થાય છે. ઉદાહરણરૂપે એમોનિયા (NH3) અને બોરોન ટ્રાયફ્લોરાઇડ (BF3) વાયુઓ ભેગા થાય છે ત્યારે તે બંને વચ્ચે તુરત જ પ્રક્રિયા થાય છે અને નાઇટ્રોજનના સહભાજિત ઇલેક્ટ્રૉનયુગ્મ વડે બોરોન સાથે ઉપસહસંયોજક બંધ રચાય છે, જે નીચે દર્શાવેલ છે :

રસાયણશાસ્ત્રમાં સહસંયોજક બંધને એક રેખા વડે દર્શાવાય છે. ઉપસહસંયોજક બંધને દર્શાવવા માટે જે બે પરમાણુ વચ્ચે આવો બંધ હોય તેમની વચ્ચે તીર દોરવામાં આવે છે, અને તેનું શીર્ષ સ્વીકારક પરમાણુ તરફ અને પુચ્છ દાતા પરમાણુ તરફ રાખવામાં આવે છે, જે ઉપર એમોનિયા અને બોરોન ટ્રાયફ્લૉરાઇડની પ્રક્રિયામાં જમણી બાજુ દર્શાવેલ છે. આ પ્રમાણે દર્શાવવાથી ધ્રુવીય બંધમાં કયો પરમાણુ ધનભાર અને કયો ઋણભાર ધારણ કરે છે તે તુરત જ માલૂમ પડે છે.

સહસંયોજકતા તથા ઉપસહસંયોજકતામાં એક સમાન ગુણ એ છે કે તે બંનેથી જોડાયેલ પરમાણુઓનું પાણી જેવા ધ્રુવીય દ્રાવણમાં આયનીકરણ થતું નથી. આ કારણસર સહસંયોજક અણુઓને ચોક્કસ અણુસંરચના હોય છે તેવી જ રીતે ઉપસહસંયોજક અણુઓને પણ કાયમી ચોક્કસ આકાર હોય છે. આ કારણસર બંને પ્રકારની સંયોજકતાવાળા અણુઓમાં વિવિધ પ્રકારની સમઘટકતા (isomerism) જોવા મળે છે. ખાસ કરીને ઉપસહસંયોજક સંયોજનોમાં સમઘટકતાના વધુ પ્રકારો જોવા મળે છે. રાસાયણિક સંયોજનોમાં ઉપસહસંયોજક બંધ વ્યાપક પ્રમાણમાં જોવા મળે છે. ખાસ તો ધાતુઓના સંકીર્ણ ક્ષારોની રચનામાં તે મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી સંકીર્ણ ક્ષારોને સામાન્યત: ઉપસહસંયોજક સંયોજનો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આવાં સંયોજનોનો અભ્યાસ કરનારા વૈજ્ઞાનિકોમાં સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના આલ્ફ્રેડ વર્નરનો ફાળો મુખ્ય રહ્યો છે. તેમને આ કાર્ય માટે 1913માં નોબેલ પારિતોષિક એનાયત થયું હતું. તેમણે આવાં ઘણાં નવાં સંયોજનો બનાવ્યાં અને તેમનાં બંધારણ, સંયોજકતા, સમઘટકતા વગેરે સમજાવવા 1893માં તેમનો વિખ્યાત ‘ઉપસહસંયોજક સિદ્ધાંત’ પ્રતિપાદિત કર્યો. વર્નરના આ સિદ્ધાંત પ્રમાણે આવાં સંયોજનોમાં કેન્દ્રસ્થ ધાતુના પરમાણુ કે આયન સાથે કેટલાક તટસ્થ અણુ કે ઋણાયન અને ક્વચિત્ ધનાયન દ્વૈતીયિક સંયોજકતા મારફત ચોક્કસ સંખ્યામાં સંલગ્ન થાય છે. આ દ્વૈતીયિક સંયોજકતા પછીથી, ઉપસહસંયોજકતા તરીકે ઓળખાઈ છે. મધ્યસ્થ ધાતુને ઉપસહસંયોજક બંધ વડે જોડાનાર અણુ કે આયનને લિગેંડ એવું સામાન્ય નામ આપવામાં આવ્યું છે, આ લિગેંડો ઇલેક્ટ્રૉનના દાતા જ્યારે કેન્દ્રસ્થ ધાતુ ઇલેક્ટ્રૉનના સ્વીકારક હોય છે. તેથી લ્યુઇસના ઍસિડ-બેઝ ખ્યાલ પ્રમાણે લિગેંડને બેઝ અને ધાતુને ઍસિડ પણ કહેવામાં આવે છે.

લ. ધ. દવે