Ушбу “Модда тузилиши” курсидан маърузалар матни асосида тайёрланган ы=ув =ылланмаси кафедра =арорига асосан аду ы=ув услубий щайъати томонидан (1999 йил 4 сентябр) =ылланишга тавсия этилган - bet 4

î) ÷àñòîòàñè tushayotgan nurnikidan kichik bo’lgan sochilgan kvant hosil bo’ladi. Ikkinchi holda hî energiyali tushuvchi kvant h energiya bilan tebranayotgan M(1) holatdagi molekulaga ta’sir qilib uni yuqoriroq pog’onaga ko’taradi. So’ngra molekula M(0) holatga tushadi. Natijada yangi kvant chiqadi.
Stoks hîhPshW (molekulada qoldi) o>îs
yutildi chiqdi
antistoks hîhW(molekuladan ajraldi)hvpac o<îac
yutildi chiqarilgan
nur energiyasi
Sochilayotgan nurning ravshanligi shunday nurni sochuvchi molekulalarning soniga propotsionalligidan N1-birinchi pog’onadagi molekulalarning soni bo’lsin (M(1) holat)
Nî- nolinchi pog’onadagi molekulalarning soni bo’lsin (M(0) holat).
N1 va Nî o’rtasidagi bog’lanish Bolsman formulasiga binoan N1Nîe-hw|kt bo’ladi.
Nî-ni bir birlik deb qabul qilsak, N1 Nî dan e-hw|kt marta kichik bo’ladi Nî>N1 dan ekan, ya’ni asosiy M(0)] holatdagi molekulalarning soni qo’zg’algan [M(1)] holatdagi molekulalarning sonidan ko’p bo’lar ekan.
Bundan
1) Т ortib borishi bilan Iac(antistoks chiziqlarining ravshanligi) ko’payib borishi kerak chunki M(1) holatdagi molekulalaring soni (N1) ning ortishi antistoks o’tishlar va unga to’g’ri kelgan chiziqlar sonini ko’paytiradi, demak ravshanligini orttiradi.
2) Energiyaning hW ga teng bo’lgan qiymati, ya’ni v0 chi va v1 pog’onalar o’rtasidagi masofa (kvant kattaligi, energiya farqi, tebranma o’tish chastotasi) ko’paysa N0 dan N1 ga o’tish soni kamayishi, o’tish qiyinlashganligi sababli Iac ning ravshanligi kamayishi kerak.
|
|
hw12 bo’lganligidan (rasmdan ko’rinib turibdi) (1)chi xil pog’onaning egallanishi darajasi (2)chi xil pog’onani egallanish darajasidan yuqori bo’ladi. Binobarin pastki pog’onaga o’tish serunum bo’ladi.
|
hw12 bo’lganligi uchun M(0) dan M(1) - navbatdagi qo’shni pog’onaga o’tgan molekulalar soni kamroq bo’ladi. Ularning chiqarayotgan chastotasi Vac ning ravshanligi hw1 dagiga qaraganda kichikroq bo’ladi.
|
Demak temperaturani oshirish yo’li bilan stoks chiziqlari bilan bir qatorda antistoks chiziqlarini ham kuzatish mumkin. Shu bilan birga o’tishi uchun kichkina kvant talab qiladigan molekulalarning kombinatsion tarqalish spektrida stoks va antistoks chiziqlari birgalikda namoyon bo’layogan bir paytda, o’tish uchun katta kvant talab qiluvchi molekulali moddalar uchun faqatgina stoks chiziqlarigina kuzatiladi.
Nurning kombinatsion tarqalishini klassik optika nuqtai-nazaridan tushintirish mumkin.
1. Yorug’likning elektr vektori ta’sirida molekulada tushayotgan nur chastotasiga teng chastota bilan tebranuvchi induksiyalangan dipol momenti paydo bo’ladi.
- elektronlarining siljish jarayoni tufayli hosil bo’layotgan kattalik.
Siljiyotgan elektronlarning tebranish chastotasi 0 ga teng.
1. Demak induksiyalangan dipol momenti 0 chastota bilan tebranadi. Bu majburiy tebranish nurni releychasiga (0 r) sochilishining sababidir.
2. Ammo dinamik bog’langanlik sababli dipolning tebranishi jarayonida yadrolar ham ishtirok etadi. Lekin yadrolar elektronlarga nisbatan og’ir bo’lganligi uchun yorug’lik ta’sirida tebranish vaqtida ular elektronlardan birmuncha orqada qoladi. Natijada molekulalarning qutblanuvchanligi avvalgi-boshlang’ich holatga nisbatan o’zgaradi. Bu esa o’z navbatida uning tomonidan sochilayotgan nurning chastotasini o’zgartiradi, ya’ni yangi kombinatsion sochilish chiziqlarini vujudga keltiradi.
Agar W deb yadrolarning tebranish chastotasini qabul qilsak, qutblanuvchanlik shu chastotaga bog’liq bo’lgan holda o’zgaradi. 0-yorug’lik ta’sirida elektronlarninggina tebranishi bilan bog’liq bo’lgan, nurning releychasiga yoyilishini ta’minlovchi qutblanuvchanlik
osin2wt -qutblanuvchanlikning yadrolarning tebranishi bilan bog’liq bo’lgan o’zgarishi. Qutblanuvchanlik ana shu ikki xil qutblanuvchanlikning yig’indisiga teng.
osin2wt -W-yadrolarning tebranish chastotasi edi.
Klassik optika yordamida tushintirish sxematik bo’lib, Vcr va Vpac chiziqlarining har xil ravshanlikka ega ekanligini tushintira olmaydi. Kombinatsion sochilishni kvant mexanikasigina to’la-to’kis tushintiradi. Kombinatsion tarqalish spektri qutbsiz molekulali birikmalarni masalan uglevodorodlar aralashmalarini, neft maxsulotlarini analiz qilishda asqotadi.
Neft (turkcha neft, fors, neft), qoramoy - suyuq yonuvchi qazilma boylik, organik birikmalarning , asosan, uglevodorodlarning murakkab aralashmasidan iborat modda. Yer yuzasidan, asosan, 1,2-2,0 km chukurlikdagi yer osti gumbazlarining gʻovak yoki seryoriq togʻ jinslari (qum, qumtosh, ohaktoshlar)da joylashgan.
Bunday xildagi birikmalar uchun ga bog’liq bo’lgan IQ-spektroskopiya deyarli yaroqsizdir.
Тayanch iboralar: monoxromatik nur, nurning kombinatsion sochilishi, Raman effekti, energiyaning saqlanish qonuni, stoks, antistoks, Bolsman formulasi, klassik optika nazariyasi, induksiyalangan dipol momenti, qutblanuvchanlik
Molekulalar to’liQ spektri.
Molekulalarning to’liq spektrini ba’zan elektron spektr deb ham yuritiladi, chunki bu spektr molekuladagi elektronlar atomlardagi kabi bir energetik pog’onadan o’tganda poydo bo’ladi. Qo’shni elektron pog’onalarning orasi nisbatan uzoq, shuning uchun unga to’g’ri kelgan kvantning chastotasi ultrabinafsha sohada bo’ladi. Elektron o’tish ro’y bergan paytda u bilan birgalikda aylanma va tebranma o’tishlar ham paydo bo’ladi. Elektron o’tish vaqtida molekulaning deyarli hamma parametrlari-, Be, We, Xe lar o’zgaradi. Agar uchchala o’tishning o’zaro ta’sir qilishini hisobga olsak vum topish ancha qiyin bo’ladi. Shuning uchun ayrim chastotalarning additiv yig’indisi olinadi.
Bu takrorliklar o’zaro e t a ko’rinishida bog’langan. Agar elektron o’tish ma’lum pog’onalar orasida ro’y bersa, econst deb hisoblash mumkin.
Elektron o’tish bo’lgan hol uchun t, bunday o’tish bo’lmagan holdan farq qiladi, chunki We, Xe lar o’zgaradi.
a e bo’lgani uchun uni tushirib qoldirsak.
Elektron o’tish vaqtida v istalgancha o’zgarishi mumkin: tanlash qoidasi aniq emas. Molekula istalgan pastki tebranma pog’onadan istalgan yuqorigi pog’onaga o’tishi mumkin. Тo’liq spektrni tahlil qilish uchun uni seriyalarga ajratiladi. Seriyalarga ajratish uchun Delandr sistemasidan foydalaniladi. Bu sistemaga asos qilib pastki va yuqorigi energetik pog’onalardagi tebranish kvant sonlarining qiymati e’tiborga olinadi.(jadvalga qaralsin).
Ko’ndalang seriyalar chastotalari; yutilish spektriga xos v-const; v’-o’zgaradi. Start-finish misoliga o’xshaydi. Bu seriyalar chiziqlari yutilish spektrida ravshanroq bo’ladi, bo’ylanma seriyalar v’-const chastotalari v-o’zgaradi chiqarish spektrida ravshanroq bo’ladi.
Ko’ndalang seriya chiziqlari molekulalar bir xil pastki tebranma energetik pog’onadan har-xil yuqorigi pog’onaga ko’tarilganda paydo bo’ladi.
Bo’ylanma seriyalar molekulalar bir xil yuqorigi tebranma energetik pog’onadan har xil pastki pog’onalarga o’tgan paytda hosil bo’ladi.
Diagonal seriyalar chiziqlari uchun pastki pog’onaning ham yuqorigi tebranma energetik pog’onaning ham tebranish kvant sonlari istalgancha bo’lishi mumkin. Ko’ndalang seriya chiziqlari to’plami uchun qizil soya va binafsha kant xarakterlidir. Bo’ylanma seriyalar chiziqlari uchun binafsha soya va qizil kant xarakterlidir.
Atomlardagiga o’xshash molekulalardagi elektron o’tishlar ultrabinafsha sohada ro’y beradi. O’tish chastotasi atomlar chastotasiga yaqin. Energiyasi 1 eV dan 20 yeV gacha bo’lgan interval (oraliq) da bo’ladi. Mazkur elektron holat uchun molekulaning to’liq energiyasi atomlar orasidagi masofaga, ya’ni molekula qanday tebranma va qanday aylanma energetik pog’onada turganligiga bog’liq. UB-spektroskopiya moddalarni fizikaviy tadqiq qilish uchun keng imkoniyatlar beradi.
Тayanch iboralar: molekulalar to’liq spektri, energetik pog’ona, elektron o’tish, aylanma o’tish, tebranma o’tish, ko’ndalang seriyalar, bo’ylama seriyalar, diagonal seriyalar
Molekulyar orbitallar metodi
Molekulyar orbital (MO) larni ifodalanganda ularning qaysi atom orbital (AO) asosida hosil bo’lganligini ko’rsatish uchun uning ifodasi yoniga AO ifodasi qo’shib yoziladi. Masalan, 1S AO dan hosil bo’lgan bog’lovchi s MO s 1S ko’rinishida, bo’shashtiruvchi esa s*1S ko’rinishda yoziladi.
Ikki atomli gomoyadroli molekulalarning spektrlarini o’rganish natijasida ularning MO lari o’z energiyasiga qarab quyidagi qatorga joylashganligi aniqlangan:
(s1s)< (sx1s)< (s2s)< (sx2s)<(p2rx)<(p2rup2rz)<(p*2rup*2rz)<(p*2rx)
p2rx va p2ru orbitallardagi elektronlari bir-biriga juda yaqin. Ba’zi molekulalarda esa, (masalan, V2, S2, N2) px2rx pog’ona p2ru pog’onadan yuqorida joylashgan. Bunga sabab elementga xos bo’lgan Mendeleev sonining (tartib nomerining) ortishi bilan 2S- va 2rx- elektronlar energiyasining o’zgarish qonuniyatidir. V,S va N atomlaridagi 2S va 2rx elektronlarning energiyalari bir-biriga yaqin. Shuning uchun, p*2rx orbitalning to’lqin funksiyasiga 2S- atom orbitalning ham anchagina qismi kiradi. Natijada p*2rx - MO ning energiyasi p2ru va p2rx - MO ga qaraganda yuqori bo’ladi.
Тurli element atomlarida hosil bo’lgan geteroyadroning molekulalarning MO lari esa energiyasining ortib borishi quyidagicha joylashgan:
(s1s)< (sx1s)<(s2s)< (sx2s)<(p2rup2rz)<(p2rx)<(p*2ryp*2rz)<(p*2rx)
MOU bo’yicha kimyoviy bog’ni tushintirishda molekula hosil bo’lishda ishtirok etgan atomlardagi elektronlarni yuqorida keltirilgan MO larga joylashtiriladi. So’ngra bog’lovchi va bo’shashtiruvchi elektronlarning farqida effektiv bog’lovchi elektronlarning soni aniqlanadi. Agar u noldan katta qiymatga ega bo’lsa, molekula hosil bo’ladi.
Effektiv bog’lovchi elektronlarning soni qancha ko’p bo’lsa, molekula shunchalik mustahkam bo’ladi.
Misollar:
1. N2 molekulasi. Bu molekulada bitta elektron bo’lib, uning asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi N2 [s 1S]. Yagona elektron bog’lovchi orbitalga joylashadi. Kimyoviy boqning energiyasi YeD2,65eV, yadrolar orasidagi masofa re(N2)1,06 Ao.
2. N2 molekulasi. Asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi N2 [(s1S)2].bo’lib, molekuladagi ikkita elektron bog’lovchi orbitallarga joylashadi. YeD4,48eV, re(N2)0,741 Ao.
3. Ne2 molekulasi. Asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi Ne2[(s1S)2.(s*1S)] bo’lib, uning 3 elektronidan 2 tasi bog’lovchi va 1 tasi bo’shashtiruvchi MO da joylashgan. Yuqorida aytilgan qoidaga asosan bunday molekula mavjud YeD3,68eV.
4. Ne2 molekulasi. Uning elektron konfiguratsiyasi Ne2[(s1S)2(s*1S)]. Ne2 molekulasining 4 elektronning 2 tasi bog’lovchi va 2 tasi bo’shashtiruvchi MO da joylashgan bo’lganligi uchun bunday molekula mavjud bo’la olmaydi. Haqiqitdan ham tajribada bunday molekula borligi aniqlangan emas.
5. Li2 molekulasi. Uning elektron konfiguratsiyasi Li2[(s1S)2(s*1S)2(s2S)2]. 6 ta elektronning 4 tasi AO larning K-qavatidan hosil bo’lib, ichki s1S orbitalarda joylashgan. Bu elektronlar joylashgan MO lar kimyoviy bog’ hosil qilishda deyarli qatnashmaydilar. Shuning uchun bu 4 ta elektronlar molekulada atomdagi K-elektronlar xususiyatini saqlab qoladi. Shuni e’tiborga olib, Li2 ning elektron konfiguratsiyasini quyidagicha yozish mumkin: Li2[KK(s2S)2].
Bundan ko’rinib turibdiki, molekulasida kimyoviy bog’ bog’lovchi MO da joylashgan elektronlar jufti hisobiga hosil bo’ladi.
YeD1,026eV; re(Li2)2,67 Ao
6. SO molekulasi. Bu molekulada 14 ta elektron bo’lib, ular MO larda quyidagicha joylashgan.
SO [KK(s2s)2 (sx2s)2(p2rup2rz)4 (s2rx)2]
Bularda 6 ta effektiv bog’lovchi elektronlar bor. Bog’ uchinchi tartibli. YeD256 kkalmol.
7. NO molekulasi. Bu molekulada ham 14 ta elektron bo’lib, uning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha bo’ladi:
NO[KK(s2s)2 (sx2s)2(p2rup2rz)4 (s2rx)2]
Ortiqcha bog’lovchi elektronlarning soni 6 ga teng. Bog’ning tartibi uchlamchi (NєO). YeD251 kkalmol.
6 va 7-misollardagi SO va NO molekulalar bir xil elektron konfiguratsiyaga ega bo’lganligi uchun ularni izoelektron molekulalar deb ataladi. Bunday molekulalar mustahkamligi bir-biriga yaqin bo’lgan kimyoviy bog’ hosil qiladilar, chunki bog’lovchi va bo’shashtiruvchi elektronlarning farqi ikkalasida ham bir xil.. Yuqoridagi 6 va 7-misollardan ko’rinib turibdiki, ularning dissotsilanish energiyalari haqiqatdan bir-biriga yaqin. (YeSO256kkalmol, Ye251 kkalmol).
Yana misol:
Kislorod molekulasi O2
Valent bog’lar usuli bo’yicha O-O bo’lishi kerak edi. Lekin O2 molekulasida juftlashmagan elektronlar bor. Buni O2 ning paramagnit xossaga ega ekanligini isbotlaydi. Shuning uchun O2 molekulasining tuzilishi
O2[KK(s2s)2 (sx2s)2(s2rx)2(p2rup2rz)4(p*2ry)1(p*2rz)1]
K-qavatsiz
Bo’shashtiruvchi elektronlar - 4ta
Bog’lovchi - 8ta
Demak, bog’ning tartibi 2 ga teng: OO.
O2[KK(s2s)2 (sx2s)2(s2rx)2(p2rup2rz)4(p*2ry)1]
Bo’shashtiruvchi elektronlar - 3ta
Bog’lovchi - 8ta
Elektron bo’shashtiruvchi MO dan chiqib ketadi, shuning uchun O2 da bog’ mustahkamroq:
O2 da YeD118 kkalmol;
O2 da YeD153 kkalmol.
Тayanch iboralar: molekulyar orbital, atom orbital, bog’lovchi va bo’shashtiruvchi MO, samarador bog’lovchi elektronlar tushunchasi
MUSТAQIL O’QISh UChUN MAVZULAR
-
Modda tuzilishi to’g’risidagi dastlabki tasavvurlarning vujudga kelishi
-
Kimyoviy tuzilishning klassik va kvant nazariyasi
-
Molekula dinamik sistema
-
Moddalarda dipol momenti
-
Kimyoviy bog’lar parsial momentlari
-
Elektr maydonida molekula deformatsiyasi
-
Molekulyar va makroskopik kattaliklar o’zaro munosabatlari
-
Molekulalar magnit momentlari
-
Yadrolar va elektronlar magnit momentlari
-
Moddalar hosil bo’lishi energetik mezoni
-
Modda hosil bo’lish energiyasini hisoblash
-
Molekulaning aylanma, tebranma, elektron energetik pog’onalarining nisbiy holatlari
-
Ikki atomli molekulalar aylanma, elektron, tebranma spektri
-
Ko’p atomli molekulalar aylanma, elektron, tebranma spektrlari
-
Molekulyar spektrlarning kimyo fani uchun ahamiyati
-
Molekulalar tuzilishining klassik va kvant nazariyalarining fizik hamda kimyoviy aspektlari
ADABIYoТLAR
1. Тatevskiy V.M. Stroyeniye molekul. -M.: Хimiya, 1977. -512 s.
2. Minkin V.I., Simkin B.Ya. Тeoriya stroyeniya molekul: Ucheb. posobiye. -M.: Vo’ssh. shk., 1979
3. Karapetyans M.Х., Drakin S.I. Stroyeniye vehestva: Ucheb. posobiye dlya vuzov. Izd. 3-ye, pererab. i dop. -M.: Vo’ssh. shk., 1978. -304 s.
4. Jdanov Yu.A. Тeoriya stroyeniye organicheskix soyedineniy: Ucheb. posobiye dlya universitetov. -M.: Vo’ssh. shk., 1971. -288 s.
5. Krasnov K.S. Molekulo’ i ximicheskaya svyaz: Ucheb. posobiye dlya xim.-texn. vuzov-2-ye izd. pererab. i dop.-M.: Vo’ssh. shk., 1984. -295 s.
6. Yepifanov G.I. Fizika tverdogo tela: Ucheb. posobiye dlya vtuzov. Izd. 2-ye, pererab. i dop. -M.: Vo’ssh. shk., 1977. -288 s.
7. Kondakov V.A. Stroyeniye i svoystva vehestva: Posobiye dlya uchiteley. -M.: Prosveheniye., 1969. -151 s.
8. Knorre D.G., Kro’lova L.F., Muzo’kantov V.S. Fizicheskaya ximiya: Uchebnik dlya universitetov i ped. vuzov. 2-ye izd., ispr. i dop. -M.: Vo’ssh. shk., 1990. -416 s.
9. Knyazev D.A., Smaro’gin S.N. Neorganicheskaya ximiya: Ucheb. dlya vuzov.-M.: Vo’ssh. shk., 1990.-430 s.
10. Neyland O.Ya. Organicheskaya ximiya: Ucheb. dlya xim. spes. vuzov.-M.: Vo’ssh. shk., 1990.-751 s.
11. Iskandarov S., Sodiqov B. Organik kimyo nazariy asoslari: OO’Yu ximiya, ximiya-texnologiya, ximiya-biologiya fak. hamda qx in-t. stud. uchun o’quv qo’llanmasi. Maxsus mux. K.Roziqov.-Т.: Mehnat, 1987. -640 bet
12. Тerentev A.P., Potapov V.M. Osnovo’ stereoximii. -M.: Хimiya, 1964
13. Minkin I., Simkin P.Ya., Minyayev R.M. Тeoriya stroyeniya molekul: Ucheb. posobiye. M.: Хimiya, 1979.
14. Roberts Dj. Rascheto’ po metodu MO. M.: Mir, 1970.
MUNDARIJA
So’zboshi...........................................................................................
|
3
|
Modda tuzilishi kursiga kirish...............................................
|
4
|
Makrojismlarning tuzilishi va xossalari to’g’risidagi ta’limot..........................................................................................
|
6
|
Moddalarning fazaviy holatlari...........................................
|
7
|
Moddalar geometriyasi va stereokimyosi.................................
|
10
|
Moddalar simmetriya amallari va elementlari...................
|
16
|
Moddalar elektr xususiyatlari.................................................
|
22
|
Moddalarning qutblanishi .......................................................
|
25
|
Moddalar refraksiyasi................................................................
|
28
|
Moddalar tuzilishida kimyoviy bog’ va valentlik nazariyalari....................................................................................
|
31
|
Molekulalararo ta’sirlarning fizik tabiati...................
|
36
|
Yadro magnit rezonansi usuli asoslari..................................
|
39
|
Moddalarning tashqi energetik ta’sirlar natijasida namoyon qiladigan xususiyatlari...............................................
|
43
|
Molekulalarning aylanma harakat spektrlari...................
|
46
|
Molekulalarning tebranma harakat spektrlari.................
|
48
|
Moddalarning nurni kombinatsion tarqatish hodisasi.....
|
52
|
Molekulalar to’liq spektri.......................................................
|
55
|
Molekulyar orbitallar metodi..................................................
|
57
|
Mustaqil o’qish uchun mavzular..................................................
|
60
|
Adabiyotlar......................................................................................
|
61
|
Тo’xtaboyev Nozimjon Хoshimjonovich
Modda tuzilishi
Andijon Davlat Universiteti AТB da chop etildi.
Buyurtma № 157.
Shartli b. t. 2.1 Adadi 120 nusxa.