Bog’lanish tartibi - Reja: Elementlarning nisbiy elektromanfiyligi

|
Reja: Elementlarning nisbiy elektromanfiyligi
|
bet | 2/2 | Sana | 08.01.2024 | Hajmi | 0,6 Mb. | | #131945 |
Bog'liq kimyoviy boglanish (2)Bog’lanish tartibi. O`zaro kimyoviy bog` hosil qilgan atomlar orasida hosil bo`lgan bog`lanishlar soni bo`lib, birlamchi, ikkilamchi (qo`sh bog`), uchlamchi bog`lanish mavjud bo`ladi. Bog`lanishlar tartibi ortishi bilan bog`ning barqarorligi ortadi, uzunligi qisqaradi. Kimyoviy bog‘lanishning quyidagi turlari bor: ionli bog‘lanish, kovalent bog‘lanish, metall bog‘lanish, koordinativ bog‘lanish, ikkinchi darajali kimyoviy bog‘lanishga molekulalararo bog‘lanish (Vander-Vaals kuchlari) hamda vodorod bog‘lanish kiradi. Kimyoviy elementlarning atomlari o‘zaro ta‘sir etish natijasida molekulalarni, ionlarni yoki erkin radikallarni hosil qilish mumkin. Kimyoviy bog‘lanish asosan valent elektronlari ishtirokida amalga oshadi. Kimyoviy reaksiyalarda yadrodan uzoqda turgan elektronlar boshqa element atomlariga o`tishi mumkin. Bunday elektronlar valent elektronlar deyiladi. Kichik davr elementlarining va katta davr toq qatori elementlarining valent elektronlari sitqi qavatda turadi, ularning soni elementning davriy sistemadagi guruh nomeriga teng Valent bog’lanishlar metodini quyidagi 2 prinsip orqali tushuntirish mumkin. Birinchi printsip: Lokallashgan elektron bulutlari bog‘lani hosil qiladi, atom orbitallar bir-birining ustini qoplaydi. Qarama-qarshi spinli electron orbitallari bir-birini qoplaganda yadro orasidagi atom orbitallari orasidagi en yuqori elektron bulut zichligi hosil bo‘lib yadrolar tortishadigan zaryadlar hosil qiladi va sistema energiyasi kamayib bog‘ hosil bo‘ladi. Ikkinchi printsip: Atom orbitallarining maksimal qoplanishi natijasida bog‘ hosil bo‘lishi ya’ni, yatom orbitallari qancha kuchli bir-birini qoplasa shuncha kuchli bog‘lar hosil bo‘ladi. Bog‘dan qaysi atom boshqasini ko‘proq qoplasa shu yo‘nalish boylab hosil bo‘ladi..
Metallardagi kimyoviy bog’lanish tabiati ularning quyidagi xossalari:
1) yuqori elektr va issiqlik o’tkazuvchanligi;
2) simobdan boshqa metallar yuqori koordinatsion songa ega bo’lgan kristallar ekanligi bilan xarakterlanadi.
1- xossasidan metallarda elektronlarning bir qismi metalning butun hajmi bo’ylab harakat qila oladi degan xulosa kelib chiqadi. Ularda ikki elektronli bog’lanish yo’q, chunki valent elektronlar soni bunday bog’lanish hosil qilish uchun etarli emas.
Masalan, litiy atomi kristallanganda kub panjarali kristall tugun hosil qiladi. Kub kristall panjara tugunida markaziy atom qo’shni 8 ta litiy bilan bog’langan. Aslida litiy atomi tashqi qavatida 8 ta elektron bo’lishi kerak edi
Metall bog’lanishni litiy uchun quyidagicha tushuntirish mumkin. Har bir atom bog’lanish uchun litiy 4 orbital va 1 ta elektron beradi. Demak, kristaldagi orbitallar soni elektronlar sonidan ortiq.Shuning uchun elektron bir orbitaldan ikkinchisiga oson o’tishi mumkin.Bularning hisobiga elektronlar metalldagi hamma atomlar orasidagi bog’lanishda ishtirok etadi. Agar ionlanish energiyasi kam bo’lgan boshqa metall olinsa, elektron butun kristall panajara bo’yicha harakatlanib yuradi. Elektronlarning kristall panjara buylab harakatlanishi metallarning elektr o’tkazuvchanligini ta’minlaydi. Kovalent va ion bog’lanishdan farq qilib, metallarda kam sondagi elektronlar ko’p sondagi yadroni ushlab turadi va bu elektronlar metallarda harakatalanishi mumkin. Shular asosida metallarga quyidagi ta’rifni berish mumkin. Metall bog’lanish nazariyasiga ko’ra , metallar juda ixcham joylashgan kationlardan iborat ixcham struktura bo’lib, ularning umumlashgan elektronlari biri-biri bilan bog’langan. Kimyoviy bog’lanish xarakteri o’zaro birikuvchi elementlarning nisbiy elektromanfiyliklari ayirmasiga bog’liq bo’ladi. Agar ikki elementning nisbiy elektromanfiyliklari orasidagi ayirma katta bo‘lsa (1,5 dan to 3,3 gacha) bu elementlar orasida ionli bog’lanish hosil bo‘ladi, agar bu ayirma unchalik kichik bo‘lmasa (1,5 ga yaqin) qutbli bog’lanish, agar juda kichik bo‘lsa kovalent (qutbsiz) bog‘lanish yuzaga keladi. Shunday qilib, kimyoviy bog’lanish deb ikki yoki undan ortiq atomlarning kimyoviy barqaror ko‘p atomli sistema hosil qilishi va unda bog‘langan atomlarning elektron bulutlarning qayta taqsimlanishiga aytiladi. Vodorod molekulasining hosil bo‘lishini kvantlar mexanikasi asosida izohlash uchun V.Geytler va F.London 1927 yilda taklif qilgan va L.Poling rivojlantirgan. Valent bog‘lanishlar nazariyasi quyidagicha ta‘riflanadi: o‘zaro ta‘sirlanuvchi atomlardagi elektronlar spini parallel (↑↑) bo‘lsa, ular o‘zaro juftlashmaydi va molekula hosil bo‘lmaydi. Agar ta‘sirlashuvchi atomlarning elektronlari anti parallel (↑↓) bo‘lsa, atomlar bir-biriga yaqinlashganda tortishadi va elektron bulutlari bir-birini qoplaydi. Qarama-qarshi (↑↓) spinga ega bo‘lgan ikki elektron ikki yadro atrofida harakatlanadi va yadrolararo fazoda elektron bulutlarining zichligi birmuncha ortadi. Shuning natijasida, ikki yadro orasida katta manfiy zaryadga ega bo‘lgan soha vujudga keladi va u musbat zaryadli yadrolarni jipslashtiradi. Natijada atomlar orasida kimyoviy bog‘ hosil bo‘ladi. Aksincha, elektronlarning spinlari o‘zaro parallel bo‘lsa, ikki atom orasidagi elektronlar bulutining zichligi, hatto nolga ham teng bo‘lishi mumkin va kimyoviy bog‘ hosil bo‘lmaydi. 5 Masalan, vodorod molekulasini ko‘rib chiqaylik. Vodorod molekulasida ikkita yadro va ikkita elektron bor. Ular orasida quyidagi o‘zaro ta‘sir kuchlari bor: yadrolar va elektronlar (bir xil zaryadli bo‘lgani uchun) bir-biridan qochadi, lekin elektronlar bilan yadrolar orasida o‘zaro tortishuv kuchlari namoyon bo‘ladi, har 5 General chemistry : the essential concepts / Raymond Chang. – 5th ed.(279-285) 5 qaysi elektronni ikki yadro tortadi va har bir yadroni ikki elektron tortadi. Undan tashqari o‘zaro ta‘sirlanayotgan vodorod atomlaridagi elektronlar spini qaramaqarshi spinga ega bo‘lsa, atomlar orasida tortishuv kuch bunyodga keladi. Anti parallel spinli ikki vodorod elektronlari atomlarni bir-biriga yaqinlashtirib atomlararo masofa r=0,74A0 ga yetganda sistemaning potentsial energiyasi minimal qiymatga ega. Demak, vodorod molekulasidagi (H-H) bog` uzunligi r=0,74A0 ga teng.
Аtоmlаrning o‘zaro tа‘siri nаtijаsidа ulаr o‘rtasidа kimyoviy bog‘lanish vujudgа kеlib, barqaror ko‘p аtоmli sistеmаlаr, mоlеkulyar iоn, kristаllаr hosil bo‘lishi mumkin. Kimyoviy bog‘lanish qanchalik mustаhkаm bo‘lsa, uni uzish uchun shunchаlik ko‘p enеrgiya sаrf bo‘ladi. Kimyoviy bog‘lanish hosil bo‘lishdа hammа vaqt o‘zaro tа‘sir etuvchi elеktrоnlаr vа yadrоlаrdаn ibоrаt sistеmаning pоtеnsiаl enеrgiyasi kаmаyadi, ya‘ni enеrgiya аjrаlib chiqadi. Shu sаbаbli hosil bo‘ladigаn mоlеkulаlаr, kristаllаrning pоtеnsiаl enеrgiyasi dаstlаbki erkin аtоmlаrning yig‘indisidаn dоimо kichik bo‘ladi. Dеmаk, bog‘lanish tа‘sir etuvchi аtоmlаr sistеmаsining pоtеnsiаl enеrgiyasining kаmаyishi nаtijаsidа hosil bo‘ladi.
|
| |