1. Atom tuzilishi


Download 1.09 Mb.
bet4/10
Sana08.03.2023
Hajmi1.09 Mb.
#1252307
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Bog'liq
Atom tuzilishi, davriy tizim va kimyoviy bog’lanish

1-qoida- Berilgan 2 ta holatdan qaysi biri uchun n+ ℓ yig’indisi kichik bo’lsa, shu holatda turgan elektronlar energiyasi kichik bo’ladi va shu holat oldin to’ladi.
Masalan, 3d va 4s holatlar berilgan bo’lsin:
4s holat uchun: n+ ℓ =4+0=4, 3d holat uchun, n+ ℓ =3+2=5 (d-holat uchun l=2 teng) bo’ladi.
Demak, birinchi navbatda 3d holat emas, 4s holat oldin to’ladi (chunki 4s holat energiyasi, 3d holat energiyasidan kichik).
2-qoida- Agar berilgan 2 holatlar uchun n+ ℓ yig’indisi bir hil bo’lsa, bosh kvant soni kichik bo’lgan holat birinchi navbatda to’ladi (bosh kvant soni kichik bo’lgan holat minimal qiymatga ega bo’ladi). Masalan: 3d va 4d holatlar berilgan bo’lsin:
3d holat uchun: n+ ℓ =3+2=5,
4d holat uchun: n+ ℓ =4+1=5. Birinchi navbatda 3d holat to’ladi, chunki bu holat uchun n=3 ga teng.
Atomda elektronlar pog’onachalarga to’lganda 3 ta asosiy qoidaga bo’ysunadi:
Har qaysi elektron minimal energiyaga muvofiq keladigan holatni egallashga intiladi;
Elektronlarning joylashishi Pauli printsipiga zid kelmasligi kerak;
Pog’onachadagi elektronlarning spin sonlari yig’indisi maksimum (ko’proq) bo’lishi kerak, yoki ayni pog’onachada turgan elektronlar mumkin qadar ko’proq orbitallarni band qilishlari kerak (Xund qoidasi).
Masalan, p3 holat berilgan bo’lsin, unda elektronlarni turlicha joylashtirish mumkin: 1.

↑↓




ms =-







  1. ms =-


↑↓




  1. ms =+

4.







ms =
Bulardan faqa t 4-chi holatda to’g’ri joylashgan, ya’ni bu holatda spinlar yig’indisi eng katta 3/2 ga teng.
Demak, normal (g’alayonlanmagan) atomda elektronlarning joylanishi quyidagi tartibga bo’ysunadi:
1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s<4d<5p<6s<4f<5d<6p<7s<6d<7p..
Elektronlarning energetikaviy pog’ona, pog’onacha va orbitallar bo’ylab joylashgan atom tuzilishiga ayni elementning elektron konfiguratsiyasi (elektron formulasi) deyiladi.

Esda saqlash lozim, ya’ni elementlarni elektron formulalarini tuzganda tashqaridan ichki qavatdagi elektronlar soni atomdagi umumiy elektronlar sonidan qolgan hamma kvant qavatlardagi elektronlarni ayirib tashlangandan keyin qoladigan songa tengdir.
3. Atom tuzilishi va davriy tizim

Atom tuzilishi nazariyasiga binoan davriy qonun quyidagicha ta’riflanadi. Oddiy modda (element)larning hossalari, shuningdek elementlar birikmalarining shakl va hossalari elementlarining atom yadrosi zaryadiga davriy bog’liqdir.

Elementlarning ishqoriy metalldan boshlab, inert gaz bilan yakunlanadigan gorizontal qatorlarga davrlar deyiladi. I, II, III davrlar kichik davrlar deyiladi. Ular bitta qatordan iborat. IV, V, VI davrlar katta davrlar deyiladi. Ular ikkita qatordan iborat. VII davr tugallanmagan davr deyiladi. Katta va kichik davr elementlarini o’z ichiga olgan vertikal qatorlar gruppa deyiladi. Har bir gruppa asosiy yoki bosh (A) guruhcha va qo’shimcha yoki yonaki (B) guruhchalarga bo’linadi. Elementlar atom tuzilishi turlicha bo’lganligi uchun bosh va qo’shimcha guruhchalarga ajratilgan.

XVIII asr oxirida 25 ta element ma'lum bo’lib, XIX asrning birinchi choragida yana 19 element kashf qilindi. Elementlar kashf qilinishi bilan ularning atom og'irliklari, fizikaviy va kimyoviy xossalari o’rganib borildi. Bu tekshirishlar natijasida ba'zi elementlarning avvaldan ma'lum bo’lgan tabiiy guruhlari (masalan, ishqoriy metallar, ishqoriy yer metallar, galogenlar) ga o’xshash elementlar guruhlari aniqlana bordi. Elementlar va ularning birikmalari xaqidagi ma'lumotlar kimyogarlar oldiga barcha elementlarni guruhlarga ajratish vazifasini qo’ydi. 1789 yilda A. Lavuazye kimyoviy elementlarning birinchi sinflanishini yaratdi. U barcha oddiy moddalarni 4 guruhga (metallmaslar, metallar, kislota radikallari va "yerlar", ya'ni "oksidlar") ajratdi.
1812 yilda Berselius barcha elementlarni metallar va metallmaslarga ajratdi. Bu sinflanish noaniq edi, lekin shunga qaramasdan haligacha o’z kuchini yo’qotmay kelmoqda.
1829 yilda Debereyner uchta-uchta elementdan iborat o’xshash elementlarning guruhlarini tuzdi va ularni "triadalar" deb atadi. Xar qaysi triadada o’rtadagi elementning atom og'irligi ikki chetdagi elementlarning atom og'irliklari yig’indisining 2 ga bo’linganiga teng. O’sha vaqtda ma'lum bo’lgan elementlardan faqat yettita triada tuzish mumkin bo’ldi. Fransuz olimi de Shankurtua 1863 yilda elementlar tizimini tuzish uchun silindr o’qiga nisbatan 45° bo’ylab silindr sirtiga spiral chiziqlar chizdi. Har ikki spiral orasini 16 bo’lakka bo’ldi. Spiral chiziqlarga barcha elementlarni ularning atom og'irliklari ortib borish tartibida joylashtirganida, o’zaro o’xshash elementlarning atom og'irliklari orasidagi ayirma 16, 32, 48.. ga teng bo’lishi aniqlandi. Ingliz olimi Nyulends 1863 yilda o’zining oktavalar qonunini kashf etdi. U elementlarni ularning atom og'irliklari ortib borish tartibida bir qatorga joylashtirganda, xar qaysi sakkizinchi element o’z xossalari bilan birinchi elementga o’xshash bo’lishini ko’rdi. Bu tartib musiqa notasidagi gammalar kabi takrorlandi.
Nemis olimi Lotar Meyer 1864 yilda o’z tizimini ishlab chiqdi. U
27 ta elementni valentliklariga qarab olti guruhga bo’ldi. U o’z asarini "atom og'irliklarning son bilan ifodalanadigan qiymatlarida biror qonuniyat borligiga shubxa bo’lishi mumkin emas" degan ibora bilan tugatdi. Meyer o’zining ikkinchi maqolasida (uning maqolasi Mendeleyev maqolasidan keyin nashr qilingan edi) elementlarning solishtirma xajmlari davriy ravishda o’zgarishini (ya'ni bir necha elementdan keyin qaytarilishini) kashf etdi. Bu kashfiyot katta axamiyatga ega bo’ldi, lekin davriy qonunni ta'riflash uchun yetarli emas edi.D.I. Mendeleyevdan oldin olib borilgan ishlarning xech birida kimyoviy elementlar orasida o’zaro uzviy bog'lanish borligi topilmadi. Xech kim elementlar orasidagi o’xshashlik va ayirmalar asosida kimyoning muhim qonunlaridan biri turganligini D.I. Mendeleyevgacha kashf etolmadi. Chuqur ilmiy bashorat va ilmiy izlanishlar natijasida D.I. Mendeleyev 1869 yilda tabiatning muxim qonuni-kimyoviy elementlarning davriy qonunini ta'rifladi. U ta'riflagan davriy qonun va uning grafik ifodasi - davriy jadval hozirgi zamon kimyo fanining fundamenti bo’lib qoldi.
D.I. Mendeleyev kimyoviy elementlarning ko’pchilik xossalari shu elementlarning atom og'irligiga bog'liq ekanligini topdi. D.I. Mendeleyev o’sha zamonda ma'lum bo’lgan barcha elementlarni ularning atom og'irliklari ortib borishi tartibida bir qatorga qo’yganida elementlarning xossalari 7 ta, 17 ta va 31 ta elementdan keyin keladigan elementlarda qaytarilishini, ya'ni davriylik borligini ko’rdi. Masalan, litiydan ftorga o’tganda atom og'irlik ortib borishi bilan elementlar va ular birikmalarining kimyoviy xossalari ma'lum qonuniyat bilan o’zgarib boradi. Litiy tipik metall; undan keyin keladigan berilliyda metallik xossalar ancha kuchsiz ifodalangan. Berilliydan keyingi element - bor metallmaslik xossalarini namoyon qiladi. Ugleroddan ftorga o’tganda metallmaslik xossalari kuchayadi, ftor eng tipik metallmas sifatida topilgan elementdir, ftordan keyingi element - natriy (o’sha zamonda neon xali ma'lum emas edi) – o’z xossalari bilan litiyga o’xshaydi. Uning oksidi Na2O o’z shakli bilan litiy oksid Li2O ga o’xshashdir.
D.I. Mendeleyev o’zi kashf etgan davriy qonunni quyidagicha ta'rifladi: elementlarning xossalari, shuningdek ularning birikmalarining shakl va xossalari elementlarning atom og'irliklariga davriy ravishda bog'liq bo’ladi. D.I. Mendeleyev davriy qonunni kashf etishda elementlarning atom og'irlik qiymatlariga, fizik va kimyoviy xossalariga e'tibor berdi. U barcha elementlar bo’ysunadigan davriy qonunni kashf qildi va ba'zi elementlar (chunonchi, berilliy, lantan, indiy, titan, vanadiy, erbiy, seriy, uran, toriy) ning o’sha vaqtda qabul qilingan atom og'irliklarini 1,5-2 marta o’zgartirish, ba'zi elementlarning (kobalt, tellur, argonning) joylashish tartibini o’zgartirish keraкligini va nihoyat 11 ta elementning (fransiy, radiy, aktiniy, skandiy, galliy, germaniy, protaktiniy, poloniy, texnisiy, reniy, astat) kashf qilinishi kerakligini oldindan aytib berdi. Ulardan uchta element (eka-bor, eka-alyuminiy va eka-silisiy) ning barcha kimyoviy va fizikaviy xossalarini batafsil bayon qildi. 15 yil ichida bu uch element kashf qilinib, D.I.Mendeleyevning bashorati tasdiqlandi. Yuqoridagi uchta elementga galliy (eka-alyuminiyga), skandiy (eka-borga) va germaniy (eka-silisiyga) nomlari berildi. D.I. Mendeleyev xar qaysi elementning tartib raqami nihoyatda katta axamiyatga ega ekanligini ko’rsatdi.

Download 1.09 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling