எடுத்துக்காட்டு: CH₄₊ ல் உள்ள கார்பனின் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை +4

நிடோ போரேன் : B_nH_4+n
அரக்னோ போரேன் : B_nH_6+n
B₃H₆ ஒரு போரேன் அல்ல

Na₂ B₂ O₂ + 7H₂O  ⇌  2NaOH + 4H₃BO₃
         Strong base     Weak acid

புறவேற்றுமை வடிவங்கள்
அ. சில தனிமங்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட படிக அல்லது மூலக்கூறு வடிவங்களை, ஒரே இயற்பியல் நிலையில் பெற்றிருக்கும்.
ஆ. கிரேக்கத்தில் ‘allos' என்பது மற்றொரு என்றும் 'trope' என்றால் 'மாற்றம்' என்றும் பொருள்.
இ. ஒரு தனிமத்தின் பல்வேறு வடிவங்கள், புறவேற்றுமை வடிவங்கள் எனப்படும்.
கார்பனின் புறவேற்றுமை வடிவங்கள்
அ. கிராபைட்
1. கிராஃபைட், சாதாரண வெப்ப அழுத்த நிலையில், அதிக நிலைப்புத் தன்மை கொண்ட கார்பனின் புறவேற்றுமை வடிவமாகும்.
2. இது மிருதுவானது மற்றும் மின்சாரத்தை கடத்துகிறது. இது கார்பன் அணுக்களால் ஆன இருபரிமாண, தட்டையான தாள் (sheet) போன்ற அமைப்புகளால் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.
3. ஒவ்வொரு தாளும் sp² இனக்கலப்படைந்த கார்பன் அணுக்களால் உருவான அறுங்கோண வலையாகும்.
4. இதில் C-C பிணைப்பு நீளம் 1.41 Å. இது பென்சீனில் காணப்படும் C-C பிணைப்பு நீளத்தை (1.40 Å) ஒத்துள்ளது.
5. ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும், தன் இணைதிறன் கூட்டிலுள்ள நான்கு எலக்ட்ரான்களில் மூன்றைப் பயன்படுத்தி சுற்றியுள்ள மற்ற மூன்று கார்பன் அணுக்களுடன் மூன்று \(\sigma\) பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன.
6. இனக்கலப்பில் ஈடுபடாத P ஆர்பிட்டாலில் உள்ள நான்காவது எலக்ட்ரான் 7 பிணைப்பை உருவாக்குகிறது.
7. இந்த π எலக்ட்ரான்கள் முழுத்தாள் அமைப்பின் மீது உள்ளடங்காத் தன்மையை பெற்றுள்ளன. இதுவே இதன் மின்கடத்துத் திறனுக்கு காரணமாக அமைகிறது.
8. அடுத்தடுத்த கார்பன் தாள்கள் வலிமை குறைந்த வாண்டர்வால்ஸ் விசைகளால் ஒருங்கே இருத்தி வைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆ. வைரம்
1. கிராஃபைட் போல் அல்லாமல் வைரம் மிகக்கடினமானது.
2. வைரத்திலுள்ள கார்பன் அணுக்கள் sp³ இனக்கலப்பிலுள்ளன.
3. ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் அதனைச் சுற்றியுள்ள நான்கு வெவ்வேறு கார்பன் அணுக்களுடன் 1.54 Å பிணைப்பு நீளமுள்ள C-C ஒற்றை பிணைப்புகளால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன.
4. அடுத்தடுத்த தாள்களுக்கு இடைப்பட்ட தூரம் 3.40 Å. கிராஃபைட் தனித்து அல்லது எண்ணெய்களுடன் கலந்து உயவுப்பொருளாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.
5. இதனால் ஒவ்வொரு கார்பனைச் சுற்றியும், நான்முகி அமைப்பானது படிகம் முழுவதும் விரிந்து பரவி காணப்படுகிறது.
6. கார்பனின் நான்கு இணைதிற எலக்ட்ரான்களும் பிணைப்பில் ஈடுபட்டுள்ளன.

7. தனி எலக்ட்ரான்கள் ஏதுமில்லாததால் மின்கடத்தும் திறனைப் பெற்றிருக்கவில்லை.
8. மிகக்கடினமான படிகமாக இருப்பதால், கடினமான கருவிகளை கூர்மையாக்கவும், கண்ணாடிகளை வெட்டவும், துளைப்பான்கள் செய்யவும், பாறைகளைத் துளையிடவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
ஃபுல்லரீன்
1. ஃபுல்லரான்கள் புதியதாக தொகுக்கப்பட்ட கார்பனின் புறவேற்றுமை வடிவங்களாகும்.
2. கிராஃபைட் மற்றும் வைரத்தைப் போல அல்லாமல் இந்த புறவேற்றுமை வடிவங்களானவை C₃₂, C₅₀, C₆₀, C₇₀, C₇₆ etc.. போன்ற தனித்த மூலக்கூறுகளாக உள்ளன.
3. இந்த மூலக்கூறுகள் படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு கூண்டு வடிவ அமைப்புகளை கொண்டுள்ளன.
4. C₆₀ மூலக்கூறுகள் கால்பந்து போன்ற அமைப்பை பெற்றுள்ளன. இவை பக்மின்ஸ்டர்ஃபுல்லரீன் அல்லது பக்கிபால் என்றழைக்கப்படுகின்றன.
5. இது 20 ஆறணு வளையங்களும், 12 ஐந்தணு வளையங்களும் இணைந்த வளைய அமைப்பைப் பெற்றுள்ளது.
6. ஒவ்வொரு கார்பன் அணுவும் sp² இனக்கலப்படைந்து மூன்று σ பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன.
7. உள்ளடங்கா TT பிணைப்பை உருவாக்கி இந்த மூலக்கூறுகளுக்கு அரோமேட்டிக் தன்மையை பெற்றுத் தருகின்றன.
8. C-C ஒற்றை பிணைப்பின் நீளம் 1.44Å
9. C = C இரட்டை பிணைப்பின் நீளம் 1.38 Å ஆகும்.
ஈ. கார்பன் நானோ குழாய்கள்
1. கார்பன் நானோகுழாய்கள் என்பவை புதியதாக கண்டறியப்பட்ட புறவேற்றுமை வடிவங்களாகும்.
2. இவை கிராஃபைட் போன்ற குழாய் அமைப்பையும், ஃபுல்லரீன் முனைகளையும் கொண்டுள்ளன.
3. அச்சின் வழியாக இந்த நானோகுழாய்கள், எஃகை விட அதிக வலிமை கொண்டவைகளாக உள்ளன.
4. மேலும் மின்சாரத்தை கடத்துகின்றன. இவை நானோ மின்னணுவியல், வினைவேகமாற்றம், பலபடிகள் மற்றும் மருந்துகள் உருவாக்கம் ஆகியவற்றில் பயன்படுகின்றன.
உ. கிராபீன்
கிராபீன் என்பது கார்பனின் மற்றொரு புறவேற்றுமை படிகமாகும். இது. Sp² இனக்கலப்படைந்த கார்பன் அணுக்களால் ஒற்றைத்தளத்தாள் வடிவமைப்பை பெற்றுள்ளது. கார்பன் அணுக்கள் தேன்கூடு போன்ற படிக அமைப்பில் நெருக்கமாக பொதிக்கப்பட்டுள்ளன.

அம்மோனியா முன்னிலையில் யூரியாவுடன் போரிக் அமிலத்தை சேர்த்து 800 - 1200 K வெப்பநிலையில் உருக்கும் போது போரான் நைட்ரைடு உருவாகிறது.
B(OH)₃ + NH₃ \(\xrightarrow [ \Delta ]{ 800-1200K } \)BN + 3H₂O

(i) அடர் கந்தக அமிலத்தின் முன்னிலையில், போரிக் அமிலம் அல்லது உப்பை எத்தில் ஆல்கஹாலுடன் வெப்பப்படுத்தும்போது டிரைஎத்தில் போரேட் எனும் எஸ்டர் உருவாகிறது.
(ii) இந்த எஸ்டரின் ஆவி பச்சை நிறச் சுவருடன் எரிகிறது.
(iii) மேலும் இது போரேட்டை கண்டறிய உதவும் வினையாகும்.
 

உலோகப் பண்பு, ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக செல்லும்போது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மதிப்பு குறைகிறது. இதனால் உலோகப்பண்பு அதிகரிக்கிறது.

தொகுதி பெயர்		உதாரணம்
i	ஐகோசோஜன்	B, Al, Ga, In, Tl
ii	டெட்ராஜன்	C, Si, Ge, Sn, Pb
iii	நிக்டோஜன்	N, P, As, Sb, Bi
iv	சால்கோஜன்	O, S, Se, Te, Po

(i) அறை வெப்பநிலையில், ஈதர் ஊடகத்தில் போரேன் ஆல்கீன்கள் மற்றும் ஆல்கைன்களுடன் சேர்க்கை வினைக்கு உட்படுகிறது. இவ்வினை ஹைட்ரோபோரோனேற்றம் என்றழைக்கப்படுகிறது.
(ii) இது தொகுப்பு கரிம வேதியியலில், குறிப்பாக எதிர் மார்கோனிகாவ் சேர்க்கை வினைகளில் அதிகம் பயன்படுகிறது.
B₂H₆+ 6 RCH = CHR ⟶ 2B (RCH - CH₂ - R)₃B

1. இரண்டு BH3 அலகுகள் இரு H-பாலங்களால் இணைந்துள்ளது.
2. 8 B-H பிணைப்புகள். எனினும் 12 இணைதிற எலக்ட்ரான்கள் மட்டும் உள்ளன.
3. 4 B-H இயல்பு சகப்பிணைப்பு. இரு B-H-B பாலங்கள் 3C-2e பிணைப்புகள்.
4. பிணைப்புப் பாலங்களிலுள்ள ஹைட்ரஜன்கள் ஒரே தளத்திலும், போரானின் நான்கு sp³ இனக்கலப்பு ஆர்பிட்டாலில், மூன்றில் ஒற்றை எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஒன்று காலியான ஆர்பிட்டால் போரானின் பாதி நிரம்பிய இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்களுடன் சேர்ந்து நான்கு 2C-2e^- பிணைப்புகளை தரும். ஒரு போரானின் பாதி நிரம்பிய ஆர்பிட்டால் மற்றொரு போரானின் காலியான ஆர்பிட்டால் மற்றும் ஹைட்ரஜனின் 1s ஆர்பிட்டால் மேற்பொருந்தி B-H-B உருவாகிறது.

1. சிலிகோன்கள் குறைந்த வெப்பநிலை உயர்வுப் பொருளாகவும் வெற்றிட பம்புகள், உயர் வெப்பநிலை எண்ணெய்த் தொட்டியில் பயன்படுகின்றன.
2. இவை நீர் வெறுக்கும் ஆடைகள் தயாரித்தலில் பயன்படுகின்றன.
3. இவை, மின் மோட்டார்கள் மற்றும் வீட்டு உபயோக பொருள்களில் மின்காப்பு பொருளாக பயன்படுகின்றன.
4. சிலிகோன்கள் சேகரிக்கப்பட்ட பெயிண்ட் மற்றும் எனாமல் அதிக வெப்பநிலை, சூரிய ஒளி, ஈரப்பதம் மற்றும் வேதிப் பொருள்கள் தாக்குதல் ஆகியவற்றை தாக்குபிடிக்கின்றன.

வ.எண்	ஆக்ஸைடுகள்	வடிவமைப்பு	அளவீடுகள்
1	CO		கார்பனுக்கும், ஆக்ஸிஜனுக்கும் இடையே மூன்று எலக்ட்ரான் இரட்டைகள் பங்கிடப்பட்டுள்ளன C-O பிணைப்பின் நீளம் 1.128Å.
2	CO2		இரண்டு C-O பிணைப்புகளும் ஒரே நீளத்தைக் கொண்டுள்ளன. மூலக்கூறில் இரண்டு C-O சிக்மா பிணைப்பு உள்ளது. கூடுதலாக ஒரு மூன்று அணுக்களையும் பிணைக்கும் வகையில் ஒரு 3c-4e பிணைப்பும் காணப்படுகிறது.

கார்பன் மோனாக்சைடை , ஹைட்ரஜனுடன் சேர்த்து 50 atm க்கு குறைவான அழுத்தத்தில் உலோக வினைவேக மாற்றி முன்னிலையில் 500-700K  வெப்ப நிலையில் வினைப்படுத்தும்போது 
nCO + (2n + 1) H₂ ⟶ C_nH_2n+2 + nH₂O
nCO + 2n H₂ ⟶ C_nH_2n + nH₂O

1. நிறமுள்ள உலோக அயனிகளைக் கண்டறிவதில் போராக்ஸ் பயன்படுகிறது. (போராக்ஸ் மணி சோதனை)
2. இது கண் கண்ணாடி, போரோசிலிகேட் கண்ணாடி, எனாமல் மற்றும் பளபளப்பான மண் பாண்டங்கள் தயாரிக்க பயன்படுகிறது.
3. இது உலோகவியலில் இலக்கியாக பயன்படுகிறது.
4. உணவு பதப்படுத்தியாக செயலாற்றும் தன்மையுடையது.

(i) போரான் ட்ரை புளுரைடு வாயுவை 450 K வெப்பநிலையில் சோடியம் ஹைட்ரஜனுடன் வினைப்படுத்தும் போது டைபோரேன் உருவாகிறது.
(ii) வெப்பச் சிதைவைத் தடுக்க டைபோரேன் உடனடியாக நீக்கப்படுகிறது.
2BF₃ + 6NaH \(\underrightarrow { 450K } \) B₂H₆ + 6 NaF

(i) ஜியோலைட்டுகள் என்பவை அலுமினியம், சிலிக்கான் மற்றும் ஆக்சிஜன் ஆகியவற்றை ஒழுங்கான முப்பரிமாண கட்டுமான அமைப்பில் கொண்டுள்ள முப்பரிமாண படிகத் திண்மங்களாகும்.
(ii) இவை நீரேறிய சோடியம் அலுமினோ சிலிகேட்டுகளாகும்.
(iii) பொதுவான வாய்ப்பாடு Na₂O.(AI₂O3).x(SiO₂).y(H₂O) (x = 2 முதல் 10; y = 2 முதல் 6 வரை)
(iv) ஜியோலைட்டுகள் நுண்துளை அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. இத்துளைகளில் ஒன்றை நேர்மின் சுமை கொண்ட சோடியம் அயனிகளும், நீர் மூலக்கூறுகளும் தளர்வாக இருத்தி வைக்கப்பட்டுள்ளன. பங்கிடப்பட்ட ஆக்சிஜன் அணுக்களின் மூலம் Si மற்றும் Al அணுக்கள் நான்முகி அமைப்பில் ஒன்றுடன் ஒன்று ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன.
(v) ஜியோலைட்டுகள், களிமண் கனிமத்தை ஒத்துள்ளன. ஆனால் அவற்றின் படிகச் அமைப்பில் வேறுபடுகின்றன.
(vi) ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கப்பட்ட தடங்கள் மற்றும் கூடுகளைக் கொண்ட, தேன்கூட்டு அமைப்பை ஒத்த முப்பரிமாண படிக அமைப்பை ஜியோலைட்டுகள் பெற்றுள்ளன. ஜியோலைட்டு கட்டமைப்பு நகராமல் இறுக்கமாக உள்ள போதும், நுண் துளைகளின் வழியாக நீர் மூலக்கூறுகள் உள்ளேயும், வெளியேயும் மிக எளிதாக நகர்கின்றன.
(vii) ஏறத்தாழ ஒரே சீராக அமைந்திருக்கும் நுண்துளைகளின் உருவளவு இக்கட்டமைப்பின் மற்றொரு ஜியோலைட்டுகள் நீரின் நிரந்தரக் கடினத் தன்மையை நீக்க பயன்படுகிறது.

(i) அலுமினியமானது  குளோரினுடன் மூன்று சகப் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது: எனவே அதன் வெளிக்கூட்டில் 6 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
(ii) எட்டு அமைப்பை பெற Al ற்கு 2 மேலும் எலக்ட்ரான்கள் தேவை.
(ii) NH₃ PH₃  COCl₂ உடன் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டு AlCl₃.6NH₃

சங்கிலித் தொடராக்கம் என்பது, ஒரு தனிமத்தின் அணுச் சங்கிலி உருவாக்கும் திறன் ஆகும். சங்கிலித் தொடராக்கத்திற்கு பின்வரும் நிபந்தனைகள் அத்தியாவசியமானவையாகும்.
(i) தனிமத்தின் இணைதிறன் இரண்டோ அல்லது அதற்கு அதிகமாகவோ இருத்தல் வேண்டும்.
(ii) ஒரு தனிமம் அதே தனிம அணுவுடன் சுய பிணைப்பை ஏற்படுத்தும் திறனை கொண்டிருக்க வேண்டும்.
(iii) சுய பிணைப்பின் வலிமையானது, மற்ற தனிமங்களுடன் உருவாக்கும் பிணைப்புகளைப் போலவே வலிமையானதாக இருத்தல் வேண்டும்
(iv) மற்ற மூலக்கூறுகளுடன், சங்கிலித் தொடர் மூலக்கூறுகள் வேதிவினை மந்தத்தன்மை கொண்டிருத்தல் வேண்டும்.
கார்பன் அணுவானது மேற்கூறிய அனைத்து பண்புகளையும் பெற்றுள்ளது. மேலும் தங்களுக்குள் பிணைப்பை ஏற்படுத்தும் தன்மையையும் மற்றும் H, O, N, S, ஹேலஜன்கள் போன்ற பிற அணுக்களுடன் இணைந்து பல சேர்மங்களை உருவாக்கும் இயல்பினையும் பெற்றுள்ளது.