1. Atom orbitallardıń gibridleniwi. Molekulyar orbitallar metodı jáne onıń tiykarǵı qásiyetleri. Kislorod, uglerod (II) oksidi, nh3 molekulalarınıń dúzilisi

Atom orbitallardıń gibridleniwi hám molekulyar orbitallar
metodları
Reje:
1. Atom orbitallardıń gibridleniwi.
2. Molekulyar orbitallar metodı jáne onıń tiykarǵı qásiyetleri. Kislorod, uglerod (II) oksidi, NH3 molekulalarınıń dúzilisi.

1. Аtоm elеktrоn оrbitаllаrining gibridlаnishi. Atomlar arasındaǵı boglanish ádetde xar qıylı energetikalıq xolatlarda bolǵan elektronlar arasında júzege keledi. Atom orbitallardıń orniga payda bolǵan gibrid orbitallar molekula payda etiwde bir-birin jaqsı koplashi ximiyalıq boning mutsaxkam bolıwına hám molekulanıń energetikalıq turaqlı bolıwına sebep boladı.

2. valent orbitallardıń gibridlanish teoriyası 1934 jılda J. Sleter hám L. Poling tárepinen islep shıǵılǵan. Bul teoriyaǵa kóre- ximiyalıq baǵ aralas yamasa gibrid orbitallar esabına ámelge asadı. Gibridlanish processinde orbitallardıń energiyası hám forması ózgeredi. Gibrid orbitallardıń oranıwı daǵı maydan bólek alınǵan orbitallardan kóre kóbirek boladı. Gibridlanish processinde datslabki atom orbitallardıń sanı ózgermay qaladı. 1
3. Kóp valentli atomlardan payda bolǵan kovalent baylanısıwlar mudami keńislikdegi jónelgen boladı. Baylanısıwlar arasındaǵı múyeshler valent múyeshler dep ataladı. Kóbinese kovalent baylanısıw payda bolishida qatnasatuǵın elektronlar túrli jaǵdaylarda, mısalı, biri- s-, basqası p- orbitallarda boladı. Bunda molekula daǵı baylanısıwlardıń puqtalıǵı da túrlishe bolıwı kerek edi. Lekin tájiriybe olar teń qımbatlı ekenligin kórsetedi. Bul hádiyse L. Poling tárepinen kiritilgen, atom orbitallarınıń gibridleniwi haqqındaǵı qaǵıyda menen tusintiriledi.
4. Atom orbitallardıń gibridleniwi haqqındaǵı tassavurlarga muwapıq túrli orbitallarǵa tiyisli elektronlar qatnasıwında ximiyalıq baylanısıw payda boladı, bul elektronlardıń bultları bir-birine tásir kórsetip, óz formaların ózgertiredi, nátiyjede túrli orbitallardıń óz-ara qosılıwı, yaǵnıy gibridlangan orbitallar payda boladı.
5. 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. Gibridlаnish аtоmlаrdаn mоlеkulа hosil bo’lish vaqtidаginа yuzаgа chiqadi.
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, BeF2 mоlеkulаning hosil bo’lishidа sp- gibridlаnish kuzаtilаdi vа gibrid оrbitаllаr оrаsidаgi burchаk 1800 gа tеng bo’ladi

Payda bolatuǵın gibrid orbitallar sanı mudami gibridlanishga qatnasatuǵın dáslepki gibrid orbitallardıń sanına teń boladı.

Mısalı bir s- hám eki p-orbitallardıń gibridleniwi (sp2-gibridlanish) sebepli ush teń bahalı sp2-orbitallar payda boladı. Bunda gibrid orbitallar bir- birine salıstırǵanda 1200 li múyesh payda etip jaylasqan boladı. sp2-gibridlanish tiykarında payda bolatuǵın molekulaǵa mısal etip, BF3 molekulasini alıwı múmkin.
Eger gibridlanishda 1 ta s- hám 3 p-orbital qatnasıw etse ol jaǵdayda sp3 gibridlanish júz berip, 4 gibridlangan sp3-orbitallar payda boladı, olar bir-birine salıstırǵanda 109028′ múyesh astında jaylasqan boladı. Bunday gibridlanish metan CH4 molekulasında payda boladı.
valent orbitallarınıń gibridleniwini berilliy xlorid BeCI2, bar xlorid BCI3 hám metan CH4 molekulaları payda bolıwı mısalında kórip shıǵamız.
Berilliy atomi qo‘zg‘algan holatga o‘tishida juftlashgan elektronlar bir-biridan ajraladi, ya’ni ikki elektronli bulut (2s2) bir elektronliga ajraladi. Buni sxema tarzida usinday koriniste bolıwı mumkin:
2 s- elektrondı 2 p- orbitalǵa ótkeriw, yaǵnıy atomning qo'zg'algan jaǵdayǵa ótiwi energiya jumsawdı talap etedi, bul energiya reaksiyada eki baylanısıw payda bolıwı esabına artıqshası menen oraladı. Qo'zg'algan jaǵdayda berilliy xlorning eki atomın biriktirip aladı2:
: Cl : Be : Cl :
Eki Be—Cl baylanısıw birdeyde puqta hám 180° li múyesh astında jaylasqan. Baylanısıwlar puqtalıǵınıń birdeyligi valent orbitallardıń gibridleniwi, yaǵnıy olardıń jılısıwı hám forması hám de energiyasınıń teńlesiwi menen tusintiriledi. Bul halda atom elektron orbitallarınıń dáslepki forması hám de energiyası óz-ara Ózgeredi hám birdey forma hám de energiyaǵa iye bolǵan elektron orbitallar payda boladı. Gibrid orbital asimmetrik hám yadrodan bir tárepke qattı shozılǵan boladı.
Ózgeredi hám birdey forma hám de energiyaǵa iye bolǵan elektron orbitallar payda boladı. Gibrid orbital asimmetrik hám yadrodan bir tárepke qattı shozılǵan boladı.
Gibrid orbitallar elektronlarınıń qatnasıwında payda bolatuǵın ximiyalıq baylanısıw gibridmas sap s- hám p- orbitallardıń elektronları qatnasıwında payda bolǵan baylanısıwdan puqtalaw boladı, sebebi gibridlanishda orbitallar bir-birin kóbirek qoplaydi.
Arnawlı bir atomning baylanısıwları payda bolıwında túrli tipdagi elektronlar
(biziń mısalımızda s- hám p- elektronlar ) qatnasqanda gibridlanish ámelge asadı. Bunda gibrid orbitallar sanı dáslepki orbitallar sanına teń boladı. Sonday etip, BeCl2 molekulasında ximiyalıq baylanısıw payda bolishida oraylıq atomning, yaǵnıy berilliyning bir s- hám bir pelektroni qatnasadı. Bul halda orbitallardıń sp- Gibridleniwi (es-pe-gibridlanish, dep oqıladı ) júz boladı (3. 3- súwret). Eki gibrid orbital bir-birine salıstırǵanda 180° li múyesh astında jaylasadı, yaǵnıy BeCl2 molekulası sızıqsimon formada—uchala atomning hámmesi bir sızıqta jaylasqan (3. 4- súwret).

Bar xlorid BCl3, molekulasında oraylıq atom orbitalları sp2-gibridlanadi (es- pe-eki gibridlanish, dep oqıladı ). Bar atomında (elektron dúzilisi 1 s2 2 s2 2 p1, qo'zg'algan jaǵdayında 1 s2 2 s1 2 p2) gibridlanishda bir hám eki p- elektronlar orbitalları qatnasadı ; bunıń nátiyjesinde birbiriga salıstırǵanda 120° li múyesh astında jaylasqan ush gibrid orbitallar payda boladı (3. 5-súwret). BCl3 molekulası orayında B atomı jaylasqan tegis teń tárepli úshmúyeshlik formasında boladı. Gibrid orbitallardıń oqları arasındaǵı múyesh 120° ni quraydı, tórtew atomning hámmesi bir tegislikte jatadı (3. 6 - súwret). SO3, CH2=CH2 SO2, NO2, H2 SO3 hám HNO₂ molekulalarida kuzetiledi³.

Metan molekulası payda bolishida uglerod atomı qo'zg'algan jaǵdayǵa ótedi, bunda juftlashgan 2 s2- elektronlar bir-birinen ajraladi`, yaǵnıy eki elektron bult bir elektronlı bultlarǵa aylanadı.

Sxemadan kórinip turıptı, olda, uglerod atomınıń tiykarǵı jaǵdayında juftlashmagan eki elektronı boladı (2 valentli), qo'zg'algan jaǵdayında bolsa (juldızsha menen belgilengen) —to'rtta elektronı boladı (4 valentli) hám vodoroddıń 4 atomın biriktirip alıwı múmkin:

Metan molekulası payda bolishida uglerod atomında bir s- hám ush p- elektronlardıń orbitalları gibridlanadi hám de tórtew birdey gibrid orbitallar payda boladı (3. 7-rasm). Bunday gibridlanish sp3-gibridlanish deyiladi (es-pe-úsh gibridlanish, dep oqıladı ). Gibrid orbitallarınıń oqları arasındaǵı valent múyesh 109°28′ ga teń. Uglerod atomınıń tórtew gibrid sp3- orbitalları menen tórtew vodorod atomı sorbitallarini bir-birin orawı nátiyjesinde tórtew birdey baylanısıwlı bekkem metan molekulası payda boladı

Metan hám uglerod (Iv ) xlorid, CCl4, CF4, CH4, HClO4, H2 SO4, H3 PO4 molekulalarında bolsa baylanısıw payda etiwde oraylıq atom uglerod bolıp, ol gúzelgan jaǵdayda bir s hám ush p elektronǵa iye. Sol sebepli de metanda oraylıq atom sp3 (3. 8-súwret) gibridlangan.

Molekula tetraedrik dúzılıwǵa iye, valent múyeshler bolsa 109 o28′ ni quraydı.

Oraylıq atomdagi bólintuǵın elektronlar jupiniń molekula dúzilisine tásiri. Metan, suw hám ammiak molekulaları (3. 10 -súwret) valent múyeshler ma`nisi metanda 109 o28′, ammiakda 107, 5 o hám suwda 104, 5 o. valent balanıshlar teoriyasına kóre óytkeni, oraylıq atomdagi bólintuǵın elektron jupning tásiri bolıp tabıladı. Ammiak hám suw qatarında oraylıq atomdagi bólintuǵın elektronlar jupi bir juftdan tap eki juftgacha artadı. Áne sol sebepli valent múyeshlerde kiskarish baqlanadı4. Oraylıq atomning gibridleniwi hám odaǵı bólintuǵın elektronlardıń molekula dúzilisine tásiri -kestede keltirilgen
.