Vodorod bog’lanish va uning turlari

Vodorod bog’lanish va uning turlari
Molekulada atomlar orasida ximiyaviy kuchlar ta’sir kiladi. Bu kuchlar elektrostatik tabiatga ega bo’lib, atomlarning elektron strukturasiga bog’liq.
Moddaning kondensirlangan (suyuq yoki qattiq) holati atom va molekulalar orasida o’zaro tortishish kuchlari mavjudligidan dalolat beradi. Masalan, suyuq geliy, argon va hokazolar atomlar orasidagi o’zaro tortishish kuchlarining mavjudligiga misol bo’ladi. Bundan tashqari atom va molekulalar orasida itarishish kuchlari xam yuzaga keladiki, ularni ma’lum xolatdan so’ng hajmini kichraytirib bo’lmaydi.
Atom va molekulalar orasidagi o’zaro ta’sir kuchlari birinchi navbatda Van-der-Vaals kuchlari bo’lib ularning energiyasi 0,1 dan 2 kkal/mol gacha bo’lishi mumkin. Van-der-Vaals kuchlari o’z navbatida oriyentasion (dipol-dipol), induksion va dispersion kuchlarga bo’linadi. Dipol-dipol o’zaro ta’sir qutbli molekulalar orasida vujudga keladi. Bunda dipol momentiga ega bo’lgan bir molekula ikkinchi dipol momentiga ega bo’lgan molekulaning elektr maydonida orentirlanadi. Dipol momentiga ega bo’lmagan molekulalarda Debay nazariyasiga ko’ra yuqori multipol (kvadrupol, oktupol momentlar) bo’ladi. Yoki bir molekulaning dipol momenti ikkinchi molekulani elektr maydonini induksiyalaydi. Natijada induksion o’zaro ta’sir vujudga keladi. Indusirlangan dipolning oriyentasiyasi xaotik bo’lmasdan, doimiy dipolning yo’nalishi bilan aniqlanadi. Oriyentasion o’zaro ta’sir temperaturaga bog’liq bo’lib induksion o’zaro ta’sir temperaturaga bog’liq bo’lmaydi. Bu hollarda molekulalararo o’zaro ta’sir energiyasi ular orasida masofaning oltinchi darajasiga teskari proporsional bo’ladi. Bundan tashqari inert gazlar molekulalari orasida ham o’zaro ta’sir mavjud. Vaholanki, ularning elektron buluti sferik simmetrik bo’lib hyech qanday elektrik dipolga ega emaslar, ular orasida induksion effekt ham vujudga kelmaydi. Atomlar yoki qutbsiz molekulalar o’rtasida vujudga keladigan o’zaro ta’sirni dispersion o’zaro ta’sir deyish mumkin. Sistemaning potensial energiyasining kamayish miqdori dispersion o’zaro ta’sir energiyasi bo’ladi, vujudga kelgan kuch dispersion kuch deyiladi. Bu kuchning kattaligi sistemaning qutblanuvchanligiga bog’liq. London nazariyasiga ko’ra dispersion o’zaro ta’sirning tabiati nolinchi energiyaning mavjudligi bilan bog’liq. Bundan tashqari molekulalar o’rtasida rezonans o’zaro ta’sir ham vujudga keladi.
Molekulaning spektral parametrlari deganda spektral chiziqning chastotasi, yarim kengligi va formasi tushuniladi. Molekulalar o’rtasidagi Van-der-Vaals o’zaro ta’sir kuchlari molekulaning spektral parametrlarini bir muncha o’zgartiradi. Spektral chiziqning chastotasi Van-der-Vaals o’zaro ta’sir natijasida siljiydi (ko’p hollarda past chastotag tomon) va uning yarim kenglig ortadi. Spektral chiziqning formasi tabiatan simmetrik bo’lishi lozim. Uning assemmetrik ko’rinishga ega bo’lishiga ham asosan molekulalar o’rtasidagi Van-der-Vaals o’zaro ta’siri sabab bo’ladi.
Molekulalararo o’zaro ta’sirning tabiatda keng tarqalgan turlaridan biri vodorod bog’lanishdir. Bir molekula tarkibida ximiyaviy bog’langan vodorod atomi boshqa molekulaning elektromanfiy guruhi bilan yana qushimcha bog’lanish hosil qiladi. Bu bog’lanishga vodorod bog’lanish deyiladi. Vodorod atomining bir vaqtda ikkita bog’lanishda qatnashishi xususiyati XVIII asr oxirida ma’lum bo’lgan.masalan, suv molekulasida vodorod bog’lanishni tasvirlasak. (2.1.3-chizma)
2.1.3-chizma. Suv molekulasida vodorod bog’lanish.
Vodorod bog’lanish bitta molekula ichida bo’lishi mumkin. Bunga ichki molekulyar vodorod bog’lanish deyiladi. Masalan, orto-xlorfenol, orto-nitrofenol va hokazo molekulalarda ichki molekuyar vodorod bog’lanish kuzatiladi.
Vodorod bog’lanish bir xil yoki turli xil molekulalar orasida bo’lishi mumkin. Bunga molekulalararo vodorod bog’lanish deyiladi.
Bu bog’lanishning tabiati kuyidagicha: vodorod atomi ximiyaviy bog’lanish jarayonida o’zining yagona elektronini boshqa atomga beradi va u atomning elektron qobig’ini to’ldiradi. Natijada vodorod atomining protoni yalang’och bo’lib qoladi. Agar bu protonga biror tomondan elektromanfiy atom yakinlashsa u bilan o’zaro tortishadi.
Vodorod bog’lanishni odatda A-H…B ko’rinishda belgilaydi. A-H guruh protonni beruvchi – donor, B guruh esa protonni qabul kiluvchi – akseptor deyiladi.
Vodorod bog’lanishli komplekslarni enregiyasiga qarab shartli ravishda 3 guruhga bo’lish mumkin:
Kuchsiz vodorod bog’lanishli komplekslar 1-2 kkal/mol. Masalan N Gal…N2, Hgal…SO
Tipik vodorod bog’lanishli komplekslar 2-8 kkal/mol.
Masalan suv, geloidovodorodlar dimer yoki polimerlari …
Kuchli vodorod bog’lanishli komplekslar 930 kkal/mol.
Bunga karbon kislotalari, fosfororganik birikmalar va hokazo misol bo’lishi mumkin.
Kimyoviy bog’lanish asosiy tafsiflari.
Har qanday kimyoviy modda atomlari va ularni birikishidan hosil bo’lgan krisstallar, molekulalar va iondan tashkil topgan materiadir. Bularda atomlar bir-birlari bilan ma’lum turdagi bog’lanishlar yuzaga kelishi mexanizmi, tabiatda ularda ishtirok etuvchi zarrachalar turlariga ko’ra bir necha xil bo’ladi. Kimyoviy bog’lanishlarga va ularning hosil bo’lishiga atomlarning elektron tuzilishi nuqtai nazardan qarash lozim, chunki kimyoviy elektronlar va elektron bulutlar.bog’lanishlarning hosil bo’lishida ishtirok etuvchi asosiy vosita Kimyoviy bog’lanishni asosiy tavsiflari qatoriga kimyoviy bog’lanish energiyasi, bog’lanish uzunligi, bog’lar orasidagi burchak ya’ni valent burchak va bog’lanish tartibi kiradi.
Bog’lanish energiyasi: Kimyoviy bog’ni uzish uchun zarur bo’lgan eng kam energiya miqdoriga bog’lanish energiyasi deyiladi.
Bog’lanish energiyasi qanchalik katta bo’lsa bog’ shunchalik barqaror bo’ladi.
Bog’lanish energiyasi qanchalik qiymati o’zaro biriktiruvchi atomlarning tabiatiga bog’lanish turi va tartibiga bog’liq bo’ladi.
Masalan; H2 molekulasidagi H-H bog’lanish energiyasi
(2.1.13)
Ikki atomli molekulalarda bog’lanish energiyasi shu molekulani atomlarga parchalanish energiyasiga teng.
(2.1.7-chizma) H2- molekulasida kimyoviy bog’ hosil bo’lishining patensial chuqurligi tortilishi.
|