• Аtоm elеktrоn оrbitаllаrining gibridlаnishi


Download 6.48 Mb.
Pdf просмотр
Sana21.12.2019
Hajmi6.48 Mb.

• Аtоm elеktrоn оrbitаllаrining 

gibridlаnishi. 

• Molеkulyar orbitallar mеtodi va uning 

asosiy xususiyatlari. 

• Kislorod, uglеrod (II) oksidi, NH

3

 



molеkulalarining tuzilishi. 

Reja: 

Аtоm elеktrоn оrbitаllаrining 

gibridlаnishi. 

• Atomlar orasidagi boglanish odatda xar xil  energetik  

xolatlarda bo’lgan elektronlar orasida yuzaga keladi. Atom 

orbitallarning orniga xosil bo’lgan gibrid orbitallar molekula 

xosil kilishda bir-birini yaxshi koplashi kimyoviy boning 

mutsaxkam bo’lishiga va molekulaning energetik barqaror 

bo’lishiga sabab bo’ladi. 

•         Valent orbitallarning gibridlanish nazariyasi 1934 yilda 

J.Sleter va L. Poling tomonidan ishlab chiqilgan. Bu 

nazariyaga ko’ra- kimyoviy bog` aralash yoki gibrid 



orbitallar hisobiga amalga oshadi. Gibridlanish jarayonida 

orbitallarning energiyasi va shakli o’zgaradi. Gibrid 

orbitallarning qoplanishidagi yuza alohida olingan 

orbitallardan ko’ra ko’proq bo’ladi. Gibridlanish jarayonida 

datslabki atom orbitallarning soni o’zgarmay qoladi 

 


• Ko‘p valentli atomlardan hosil bo‘lgan kovalent 

bog‘lanishlar doimo fazoviy yo‘nalgan bo‘ladi. 

Bog‘lanishlar orasidagi burchaklar valent burchaklar 

deyiladi. Ko‘pincha kovalent bog‘lanish hosil bo‘lishida 

ishtirok etadigan elektronlar turli holatlarda, masalan, 

biri- s-, boshqasi p- orbitallarda bo‘ladi. Bunda 

molekuladagi bog‘lanishlarning puxtaligi ham turlicha 

bo‘lishi kerak edi. Lekin tajriba ular teng qimmatli 

ekanligini ko‘rsatadi. Bu hodisa L. Poling tomonidan 

kiritilgan, atom orbitallarining gibridlanishi haqidagi 

qoida bilan tushuntiriladi. Аtоm оrbitаllаrning 

gibridlаnishi haqidagi tаssаvurlаrgа muvofiq turli 

оrbitаllаrgа mаnsub elеktrоnlаr ishtirоkidа kimyoviy 

bog’lanish hosil bo’ladi, bu elеktrоnlаrning bulutlаri 

bir-birigа tа’sir ko’rsatib, o’z shаkllаrini o’zgartirаdi, 

nаtijаdа turli оrbitаllаrning o’zaro qo’shilishi, ya’ni 

gibridlаngаn оrbitаllаr hosil bo’ladi.  

 


• sp-gibrid оrbitаllаrdа elеktrоn bulutining zichligi yadrоning 

bir tоmоnidа kаttаrоq bo’lib, ikkinchi tоmоnidа 

kichikrоqdir. Gibrid оrbitаllаr o’zining kаttаrоq qismi bilаn 

boshqa аtоmlаrning elеktrоn bulutlаrini ko’prоq qоplаydi. 

Gibridlаnish nаtijаsidа elеktrоn bulutlаr tamоmilа 

simmеtrik shаklni оlаdi. Erkin holаtdаgi аtоmlаr hеch 

qаchоn gibridlаngаn holаtdа bo’lmaydi.. 

•  


Bittа s-оrbitаl bittа p-оrbitаl bilаn qo’shilgаndа hosil 

bo’ladigаn ikkitа gibrid оrbitаl, bir-birigа qarama-qarshi 

yo’nalishdа jоylаshgаn bo’lib, mоlеkulаning chiziqli 

yo’nalishigа sаbаb bo’ladi. Mаsаlаn, BeF



2

 mоlеkulаning 

hosil bo’lishidа sp-gibridlаnish kuzаtilаdi vа gibrid оrbitаllаr 

оrаsidаgi burchаk 180



0

 gа tеng bo’ladi.  Chunоnchi bittа s- 



vа ikkitа p-оrbitаllаrning gibridlаnishi (sp

2

-gibridlаnish) 

sаbаbli uchtа tеng qiymatli sp



2

-оrbitаllаr hosil bo’ladi. 

Bundа gibrid оrbitаllаr bir-birigа nisbаtаn 120

0

 li burchаk 

hosil qilib jоylаshgаn bo’ladi.  

sp

2

-gibridlаnish аsоsidа 

hosil bo’ladigаn mоlеkulаgа misоl qilibBF

3

   mоlеkulаsini 

оlishi mumkin.  

 


• Аgаr gibridlаnishdа 1tа s- vа 3 tа p-оrbitаl ishtirоk etsа 

undа sp



3

 gibridlаnish yuz bеrib, 4 tа gibridlаngаn sp

3

-

оrbitаllаr hosil bo’ladi, ulаr bir-birigа nisbаtаn 109



0

28



 

burchаk оstidа jоylаshgаn bo’ladi. Bundаy gibridlаnish 

mеtаn CH

4

 mоlеkulаsidа hosil bo’ladi. 

•  

  Valent orbitallarining gibridlanishini berilliy xlorid 



BeCI

2

, bor xlorid BCI



3

 va metan CH

4

 molekulalari hosil 



bo‘lishi misolida ko‘rib chiqamiz.  

•  


Berilliy atomi qo‘zg‘algan holatga o‘tishida juftlashgan 

elektronlar bir-biridan ajraladi, ya’ni ikki elektronli bulut 

(2s

2

) bir elektronliga ajraladi. Buni sxema tarzida shunday 



tasvirlash mumkin: 

 


• 2s- elektronni 2p- orbitalga o‘tkazish, ya’ni atomning qo‘zg‘algan 

holatga o‘tishi energiya sarflashni talab etadi, bu energiya 

reaksiyada ikkita bog‘lanish hosil bo‘lishi hisobiga ortiqchasi bilan 

qoplanadi. Qo‘zg‘algan holatda berilliy xlorning ikkita atomini 

biriktirib oladi: 

• : Cl : Be : Cl : 

• Ikkala Be—Cl bog‘lanish bir xilda puxta va 180° li burchak ostida 

joylashgan. Bog‘lanishlar puxtaligining bir xilligi valent orbitallarning 

gibridlanishi, ya’ni ularning siljishi va shakli hamda energiyasining 

tenglashishi bilan tushuntiriladi. Bu holda atom elektron 

orbitallarining dastlabki shakli hamda energiyasi o‘zaro o‘zgaradi va 

bir xil shakl hamda energiyaga ega bo‘lgan elektron orbitallar hosil 

bo‘ladi. Gibrid orbital asimmetrik va yadrodan bir tomonga qattiq 

cho‘zilgan bo‘ladi 



• Gibrid orbitallar elektronlarining ishtirokida hosil bo‘ladigan 

kimyoviy bog‘lanish gibridmas sof  s- va p- orbitallarning elektronlari 

ishtirokida hosil bo‘lgan bog‘lanishdan puxtaroq bo‘ladi, chunki 

gibridlanishda orbitallar bir-birini ko‘proq qoplaydi. Muayyan 

atomning bog‘lanishlari hosil bo‘lishida turli tipdagi elektronlar 

(bizning misolimizda s- va p- elektronlar) ishtirok etganda 

gibridlanish amalga oshadi. Bunda gibrid orbitallar soni dastlabki 

orbitallar soniga teng bo‘ladi. Shunday qilib, BeCl

2

 molekulasida 



kimyoviy bog‘lanish hosil bo‘lishida markaziy atomning, ya’ni 

berilliyning bitta s- va bitta pelektroni ishtirok etadi. Bu holda 

orbitallarning sp-gibridlanishi (es-pe-gibridlanish, deb o‘qiladi) sodir 

bo‘ladi (3.3- rasm). Ikkita gibrid orbital bir-biriga nisbatan 180° li 

burchak ostida joylashadi, ya’ni BeCl2 molekulasi chiziqsimon 

shaklda—uchala atomning hammasi bir chiziqda joylashgan 



Turli molekulalarning geometrik 

shakli va gibridlanish turi 

Gibridlanish 

turi 

Molekulaning geometrik shakli 

Markaziy atomning 

joylanishi* 

Valent 

burchaklar,

o

 

Misollar 

       sp 

       sp 

       sp 

       sp

2

 

       sp

2

 

        sp

2

 

        sp

2

 

        sp

3

 

        sp

3

 

        sp

3

 

        sp

3

 

  

         sp

3

 

               

         sp

3

 

                   

         dsp

2

 

         sp

3



         sp

3

d

2

              

CHiziqli 

CHiziqli 

CHiziqli 

Tekis uchburchak 

Burchakli 

Burchakli 

Burchakli 

Burchakli 

Burchakli 

Trigonal piramida 

Trigonal piramida 

  

Tetraedr 

  

Tetraedr 

  

Tekis kvadrat 

Triginal bipiramida 

oktaedr 

A-E-A 

A-E-A 

A-E-B 

  EA

3

 

 EA

2

(:)   EA2(:) 

 AEB (:) 

  EA

2

(:) 

  EA

3

(::) 

  EAB(::) 

EA

3

(:) 

EA

3

(

:



  

EA

4

 

 

 

EABCD 

 

 

EA

2

B

2

 

EA

5

 

EA

6

 

180 

180 

180 

120 

120, 130 

120 dan kam 120 

104,5 

104, 111 

107,3 

104,5; 100 

106 

109

o

28 

  

109

o

28 

  

  

  

  

  

F-Be-F 

O=C=O 

H-C





BCl

3

,SO

3

,BF

3

 

SO

2      

NO

2

 

H

2

SO

3

 

[NO

2

]

-

 

H

2



HOCl,HClO

2

 

NH

3



H

3

O

+

,PCl

3

 

HClO

3

 

CH

4

,CF

4

,CCl

4



SiH

4

,SiCl

4

 

HClO

4

,H

3

PO

4

 

H

2

SO

4

 

[Pt(NH

3

)

2

Cl

2



PF

5

,PCl

5

 

K

3

[FeCN]

6

 

Ba

2

[XeO

6



Valent bog’lanish metodi, elektron orbitallarning gibridlanish 

haqidagi g’oyalarga asoslanib moddalarning tuzilishi, molekulalarda 

valent bog’larning yo’nalishi va ko’pgina moddalarning molekulyar 

geometriyasini izoxlab bera oladi. Ammo ba’zi moddalarning 

tuzilishini bu nazariya asosida izohlab bermaydi. Ma’lum bo’lishicha 

ba’zi moddalarda elektron juftlar yordamisiz bog’lanish hosil 

bo’lishi aniqlandi. Masalan, XIX asrning oxirida Tomson vodorodni 

elektron oqimi bilan bombardimon qilish natijasida hosil bo’lgan 

molekulyar vodorod ioni H

+

2

 tarkibida faqat birgina elektron bor. Bu 



zarrachada yadrolararo masofa 1,06 A0 (0,106 nm), uning 

bog’lanish energiyasi 256 kJ∙mol-1 va H

2



molekula ancha barqaror 



zarrachadir. Shuning uchun yadro, ikki yadro bir-biri bilan birgina 

elektron orqali bog’lana oladi, ya’ni bir elektronli bog’lanish ham 

mumkin ekan degan xulosaga kelish mumkin. Tekshirishlardan 

ma’lumki, faqat takibida toq elektron bo’lgan molekulalar magnitga 

tortiladi. Kislorod qattiq holatda magnitga tortiladi. Vaholanki, 

kislarodda toq elektronlar yo’q, ammo u magnitga tortiladi. Valent 

bog’lanishlar metodi kislarodning magnit hossalarini izohlay 

olmaydi. 



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 metodini quyidagi 2 

prinsip orqali tushuntirish mumkin:  

• Birinchi prinsip: Lokallashgan elektron bulutlari 

bog’larni hosil qiladi, atom orbitallar bir-birining 

ustini qoplaydi. Qarama-qarshi spinli elektron 

orbitallari bir-birini qoplaganda atom orbitallari 

orasida eng yuqori elektron bulut zichligi hosil 

bo’lib yadrolar tortishadigan zaryadlar hosil qiladi 

va sistema energiyasi kamayib bog’ hosil bo’ladi. 

• Ikkinchi princip: Atom orbitallarining maksimal 

qoplanishi natijasida bog’ hosil bo’lishi ya‘ni, 

atom orbitallari qancha kuchli bir-birini shu 

yo’nalish bo`ylab hosil bo’ladi. 

 


• Atom orbitallar metodi elektron juftlarsiz bog`lanish hosil 

bo`lishini tushuntira olmaydi. 

• Bu hodisalarni tushintirish uchun molekulyar orbitallar (MO) 

nazariyasi yordamga keladi. Xund va Milliken bu nazariyani 

asoschilari hisoblanadi. MO nazariyasini yaratishda atomning 

elektron tuzilishi haqidagi kvant mehanik tasavvurlarni 

molekula tuzilish uchun xam qo’llash zarur deb topildi. Farqi 

shundaki, atom bir markazli (bir yadrosi) sistema bo’lsa, 

molekula ko’p markazli sistemadir. Demak, bu nazariyaga 

ko’ra har qaysi elektron molekuladagi barcha yadro va ko’p 

markazli orbitalar ta’sirida bo’lishi e’tiborga olinadi.  

• Bu metodga asosan molekula bir butun (kompleks) deb 

qaraladi va hamma elektronlar ham butun molekula uchun 

umumiy bo’ladi. Atomlardagi atom orbitalligi, molekulalarda 

molekulyar orbitallar bo’lishi kerak. 

• Atom orbitallari:   

s, p, d, f 

• Molekulyar orbitallari: 





, φ bilan belgilanadi. 



• Molekulyar orbitallar ham Pauli principi va Xund av 

Klechkovskiy qoidalariga asosan hosil bo’ladi. 

 


Atom orbitaldan molekulyar orbital hosil bo’lishi 

uchun: 


• Ularning energiyasi yaqin bo’lishi kerak. 

• Orbitallari bir-birini ko’proq qoplashi kerak (0,7-

0,8%). 

• Molekulada bog’lanish chizig’iga nisbatan bir xil 



simmetriyada bo’lishi kerak. 

 

Atom orbitallari bir xil markazli, molekulyar 



orbitallar esa ko’p markazi (mnogosentrovoy) 

shuning uchun ularning formasi murakkabroq. 



• Agar elektron harakati simmetrik funksiya bilan ifodalansa, 

molekulyar orbital va atom orbitallarning yadrolarida 

zaryadlarining bir-biriga qoplanishi hisobiga bo’ladi shuning 

uchun bu molekula energiyasi atom orbitallaridagi energiyadan 

kam bo’ladi. Bu vaqtdagi atom orbitallarini bog’lovchi 

(svyazivayushiy) orbital deb ataladi. 

• Agar molekulyar orbitallar hosil bo’lishida elektron harakati 

antisimmetrik funksiya bilan ifodalansa, atom orbitallari 

elektron bulut kontsentraciyasi yadrolaridan tashqarida hosil 

bo’lsa, unda nolga teng bo’ladi. Bu molekulyar orbitallar 

energiyasi dastlabki atom orbitallar energiyasidan yuqori 

bo’ladi va uni, bo`shashtiruvchi (razrixlyayushiy) orbital deb 

ataladi. 

• Molekulyar orbitallar nazariyasining asoschilari Hund va 

Malliken hisoblanadi, bu nazariyaga ko`ra har qaysi electron 

molekuladagi barcha yadro va ko`p markazli orbitallar ta’sirida 

bo`lishi e’tiborga olinadi. Atom orbitallarning chiziqli 

kombinaciya usuli (AOChK) eng ko`p qo`llaniladi. 



Agar biz tarkibida 1 ta electron va 2 ta yadro bo`lga molekulani 

nazarda tutsak, ayni sistemada elektronning harakatini ikkita 

funkciya bilan ifpodalash 

mumkin


 bo`ladi.   

Birinchisi: 



B

A

C

С





2

1

1



Ikkinchisi: 

B

A

C

С





2

1

2



Bunda, C

1

 va C



– o`zgarmas koeffisiyentlar, ψ

1

 va ψ


2

-ayni 


elektronning 1- va 2- yadroga oid funksiyalari, ya’ni ψ

1



simmetrik,  ψ

2

-antisimmetrik funksiyalar. 



• Molekulyar orbitallar metodida kimyoviy bog`lanishning 

hosil bo`lishi bog`lanish tartibi N bilan tavsiflanadi, uni 

topish uchun bog`lovchi orbitallardagi elektronlar sonidan 

bo`shashtiruvchi orbitallardagi elektronlar sonini ayirib, 

natijani ikkiga bo`linadi.  

Agar N ning qiymati noldan kata bo`lsa, u holda ikki atom 

ta’sirlashganda molekulalar hosil bo`ladi. Agar N ning 

qiymati nolga teng yoki noldan kichik bo`lsa molekula hosil 

bo`lmaydi. Masalan,  

2

`



`

sh

bo

bog

n

n

N



2

2

4



2

4

8



2





O



N

3

2



6

2

4



10

2





N

N

1

2



0

2

2





H

N

       

          

H

2

 molekula uchun energetik holatni 

quyidagicha yozish mumkin

Rasm 

1. 

Molekulyar  

vodorod 

molekulasining 

hosil bo’lishi. 

Rasm  2.  Vodorod  ionini  hosil 

bo’lishi.  molekulasining  hosil 

bo’lishi. 

Kislorod molekulasining hosil bo`lishida 

atomlarning 2s

2

2p

4



 elektronlari ishtirok etadi: 

• Kislorod molekulasining 2π bo`sh orbitalida faqat 2 ta p-elektron bor, 

vaholanki bu orbitalda 4 ta elektron bo`lishi mumkin edi. Shu sababli 

Hund qoidasiga ko`ra 2 ta 2π bo`shashtiruvchi orbitalda 2p-elektron 

parallel spinlarga aga bo`lishi kerak. 2 ta toq elektroni borligi uchun 

kislorod paramagnit modda bo`lib, suyuq va kristall holda magnitga 

tortiladi. Yoki, quyidagicha ifodalash mumkin: 


Bundan tashqari CO molekulasining MO metodi 

yordamida hosil bo`lishini ko`rish mumkin:  



Bundan tashqari NH

3

 molekulasining MO metodi 



yordamida hosil bo`lishini ko`rish mumkin:  



Do'stlaringiz bilan baham:


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling