Anorganik kimyo

bo'shashtiruvchi  orbitallardagi  elektronlar  sonidan  ko'p  bo'lsa, 

kimyoviy bog'  hosil  bo'ladi.  Kimyoviy  bog'lar tartibi  (ВТ)  quyi­

dagi formula bo'yicha hisoblanadi:

d

-

t

-  =  

П bog-  e 

n  b o g 1 e

bunda:  « bog, c  —  bog'lovchi  orbitallardagi  elektronlar soni;

n

 b0.shashc — bo'shashtiruvchi orbitallardagi elektronlar soni.

X =

 

0

,  bo'lgan  holat  uchun 

1

  s-atom  orbitallardan  elektron- 

lami  bog'lovchi  molekular  orbitallarga  o'tishi  kimyoviy  bog'ni 

yuzaga keltiradi va jarayonda energiya ajralishi sodir bo'ladi. Agar 

is  atom  orbitallardan  elektron  bo'shashtiruvchi  molekular  orbi- 

tallaiga o'tganida esa energiya sarflanishi kerak bo'ladi.  Shu sababli 

ham  c bogl  Is ga elektron joylanishi  kam energiya talab qiladi.

1. 

Vodorod  molekulasining  hosil  bo'lishini  molekular  orbi- 

trallar usulida  quyidagicha  tushuntirish  mumkin:  ikkita  vodorod 

atomining  har biri  Is  elektronga  ega  va  bittadan  elektron  orbital 

mavjud.  Molekular  orbitallarda  ham  bitta  bo'shashtiruvchi  va 

ikkinchisi bog'lovchi orbitalga ega bo'lib, ikkala elektron ham bog'­

lovchi orbitalga joylashadi:

2 H ( ls ‘)  ->  H

2

[cbogM Is)2] 

bog'Ianish  tartibi  1  ga teng:

Vodorod  molekulasining  hosil  bo'lishida  435  kJ/mol  issiqlik 

ajralib chiqadi. Demak, bog'lovchi orbitallarda birgina elektron bo'lsa 

ham  u  bog'lanishni  yuzaga  keltiradi.  Shuning  uchun  ham  mole­

kular  orbitallar  usuli  birgina  elektron  bilan  ham  bog'lanishlar 

yuzaga kelishini tushuntira oladi.

MO

2.Molekular  vodorod  ioni.  Agar  H

+ 2

  ionining  hosil  bo'lishi 

qaralsa,  H U s ^ + H ^ ls 0)  ->  H2+  [ ( a ^ s 1)].

Bu holda molekula hosil bo'lishida birgina elektron ishtirok etgan 

va u ham bog'lovchi orbitalga joylashgan.

Molekular  vodorod  ioni  uchun  (H2+),  ВТ  = 

1

  ^ 

=

 0,5.

MO

1. 

He

2

 molekulasining hosil bo'lishida har bir geliy molekulasi- 

dan  ikkitadan  elektron  ishtirok  etib,  ulardan  ikkitasi  bog'lovchi 

orbitalga va ikkitasi bo'shashtiruvchi orbitalga qo'yiladi:

H (ls

2

)+ H e (ls 2) 

He

2

[(abog.,  Is

) 2

  (ab, shasl  Is)2].

Bu jarayonda ham 259 kJ/mol issiqlik ajralib chiqadi.

Bu  molekulani  hosil  bo'lishida bir bog'lovchi  orbital ta’sirini 

ikkinchi  bo'shashtiruvchi  orbital  yo'qqa  chiqargani  uchun,  He

2 

dagi  bog'Ianish  tartibi:  B T = 2 -2 /2 = 0 ,  ya’ni  bunday  molekula 

mavjud emas.

Geliy molekulasining molekular orbitallarda hosil bo'lishi:

MO

3. 

He2+  ionining  hosil  bo'lishida  molekular orbitallar quyida­

gicha yoziladi:

H e ( l s 2) + H e + ( l s ' )  

H e 2  [(a bog,  l s ) 2(a bo, hai1  I s ) 1].

MO

Molekular geliy ioni hosil bo'lishida 293 kJ/mol issiqlik ajraladi: 

B T = 2 -l/2 = 0 ,5  

X

 =  ±1  bo'lganda, 

n

  holat  uchun  molekular  orbitallaming 

hosil bo'lishida uchta bog'lovchi orbitallar va uchta bo'shashtiruvchi 

orbitallar ishtirok etadi.  Ulardagi elektronlaming eng ko'p  miqdori 

6

  tagacha  boradi.  Ana  shulardan  bitta  bog'lovchi  va  bitta  bo'­

shashtiruvchi  orbital 

a

  orbital  hisoblanadi.  Bog'lardan  ikkitadan 

bog'lovchi  va bo'shashtiruvchi  orbitallar 

n

 ga tegishli.

AO 

MO 

AO



Masalan,  azot  molekulasining  molekular  orbitallar  usulida 

bog'Ianish  hosil  bo'lishini  ko'raylik:

AO 

MO 

AO

N 

N

2

 

N

°ьоч, 

2

P°

Azot  molekulasi uchun  bog'Ianish  tartibi  6-0/2=3  ga  teng. 

Molekular  orbitallar  usulini  0

2

  molekulasining  hosil  bo‘li- 

shiga qo'llasak,

0

(

2

s

22

p

4

)+

0

(

2

s

22

p

4

)-»

0

2[ [(cr^., 

2

p

) 2

 (я^., 

2

p

2) 2

 (*b

0

, h

2

p')

2

].

o  

o

2

 

О

CTbo sh 

2

p

Bo'shashtiruvchi  (cbo.sh 2p) orbitallardagi  ikkita toq elektronlar 

kislorod  molekulasining  qattiq va suyuq holda  magnit xossalarini 

to‘g‘ri  tushuntiradi.

Shunga  o ‘xshash  agar  ikkita  har  xil  atomdan  tashkil  topgan 

CO  molekulasini  ham  molekular  orbitallarda  hosil  bolishi  quyi­

dagicha bo'ladi:

AO 

MO 

AO

О 

СО 

О

° b o ‘Sh  2 P °

CO molekulasida ham barcha elektronlar bog'lovchi orbitallarga 

joylashgani  uchun  bog'Ianish  tartibi  6-0/2=3  ga  teng.  Demak, 

CO da bog'Ianish  uch  bog'  holatida  ekanligini  ko'rish mumkin.

Demak,  molekular  orbitallar  usuli  molekulalaming  tuzilishi 

va xossalarini to'g'ri tushuntiradi.

Molekular  orbitallaming  afzalliklari. 

Valent  bog'lanishlar 

usulidan  molekular  orbitallar usuli  bir qancha  afzalliklarga  ega:

—  bu  usul  har  qanday  yadrolar  sistemasi  va  elektronlar 

barqarorligini tushuntira oladi;

—  molekular  orbitallar  usuli  molekulalaming  va  kompleks 

birikmalaming magnit va optik xossalarini  to'g'ri  tushunturadi;

—  molekuladagi  har  bir  elektronning  holatini  baholash 

imkoniyatini beradi.

11.6.  Ion  bog‘lanish

Ionlar orasida elektrostatik tortishish kuchlari ta’sirida yuzaga 

keladigan  bog'Ianish  ion  bog'Ianish  deyiladi.  Ion  bog'Ianish 

elektromanfiyligi bo'yicha katta farq qiladigan atomlar orasida hosil 

bo'ladi.

2,81  2,81

Cl  Cl  qutbsiz  kovalent  bog'Ianish

2 , 1

  2,81

H  Cl  qutbli  kovalent  bog'Ianish

1 , 0 1

  2,81

Na :  Cl  ion bog'Ianish

Ion  bog'Ianish  hosil  bo'lish  mexanizmi  kovalent  bog'  hosil 

bo'lish mexanizmiga o'xshaydi.  Awal  umumiy elektron juft hosil 

bo'ladi.  So'ngra  biryoqlama qutblanish  hisobiga bu  elektron juft 

elektromanfiyligi yuqoriroq bo'lgan atom tomonga siljiydi:

N a 

-  e -» 

N a+

N a  Cl  -> N a +  :C1:- 

Cl  +   e 

->

  Cl“

Kovalent va ion bog'lanishlar hosil bo'lish  mexanizmlari o'x­

shash bo'lib, umumiy elektron juftining  qutblanish darajasi  bilan 

farq  qiladi.  Agar  ц =   0  bo'lsa,  qutbsiz  kovalent bog',  0  <  ц  <  4 

bo'lsa,  qutbli  kovalent  bog',  ц >  4  ion  bog'Ianish  yuzaga  keladi.

Ion  bog'lanishli  birikmalar  qiyin  suyuqlanadigan  qattiq 

moddalardir.  Osh  tuzi  N aC l  ning  suyuqlanish  harorati 

T

suyuq 

=   800°C,  KC1  niki  71uyuq =  768°C.  Ion bog'lanishli  moddalarning 

suvli  eritmalari,  hatto  suyuqlanmalari  elektr  tokini  yaxshi  o't- 

kazadi.

Ion  bog'Ianish  ionlararo o'zaro  ta’sir natijasida hosil  bo'ladi. 

Har qaysi ionni  zaryadlangan shar deyish  mumkin.  Ionning kuch 

maydoni  fazoda hamma yo'nalishda bir tekisda tarqala oladi, ya’ni 

o'ziga qarama-qarshi  zaryadli  ionni  har qanday  yo'nalishda ham 

bir  tekis  torta  oladi.  Demak,  ion  bog'Ianish  yo'naluvchanlik 

xossasini  namoyon qilmaydi.  Bundan tashqari, manfiy va musbat 

ion o'zaro birikkan bo'lsa  ham,  har bir ion o'ziga  qarama-qarshi 

zaryadli  boshqa  ionlarni  ham  o'ziga  torta  oladi.  Demak,  ion 

bog'Ianish to'yinuvchanlik xossasiga ega emas.

Ion bog'Ianish to'yinuvchanlik va yo'naluvchanlik xossalariga 

ega bo'lmagani uchun har qaysi  ion  atrofida  maksimal  miqdorda 

qarama-qarshi zaryadli  ionlar bo'ladi.  Ionlarning maksimal miqdori 

kation  va  anionlar  radiusiarining  bir-biriga  nisbatan  katta- 

kichikligiga bog'liq.  Masalan,  N a+ ioni atrofida eng ko'p 

6

 ta Cl-  

ioni Cs+ ioni atrofida esa ko'pi bilan 

8

 ta Cl-   ioni bo'ladi.

Biri musbat, biri manfiy iondan iborat ion bog'lanishli modda­

lar odatdagi  sharoitda  yakka-yakka  holda  mavjud  bo‘la  olmaydi. 

Ular  o ‘zaro  birikib juda  ko‘p  molekulalardan  iborat  kristallarni 

hosil  qiladi.  Shuning  uchun  NaCl,  CsCl  emas,  N anCln;  CsCln 

yozish  to‘g‘riroq  bo'ladi.

Ion  bog'lanishda yo‘naluvchanlik  va  to‘yinuvchanlik  xossasi 

bo‘lmagani uchun ionlarning assotsilanish xossalari yuqori bo'ladi. 

Osh tuzining gazsimon holatida NaCl molekulalari bilan bir qatorda 

(NaCl

) 2

  va  (NaCl

) 3

  assotsiatlari  ham  mavjud.  Suyuq  holatga 

o ‘tganda, ayniqsa qattiq holatda ion birikmalaming assotsilanishi 

yanda  kuchayadi.  Shu  sababli  ion  bog‘lanishga  ega  bo'lgan 

birikmalar  yuqori  suyqlanish  va  qaynash  haroratiga  ega.  Ionli 

birikmalaming  eritmalarida  molekulalar yo‘q.  Ular qutbli  erituv­

chilarda (suv,  spirtlar,  ammiak)  oson eriydi va to‘la dissotsilangan 

bo‘ladi.  Ion  tuzilishli  birikmalar,  odatda,  qutbsiz  erituvchilarda 

(benzol,  uglerod  (IV)  xlorid)  erimaydi.

Barcha  ion  bog'lanishli  birikmalar  qattiq  holda  ionli  kristall 

panjaraga ega bo'lib,  har bir ion teskari  ishorali boshqa ion bilan 

o'ralgan.

11.7.  Ionlarning  qutblanishi  va 

qutblanish  darajasi

Ma’lumki,  hatto  ishqoriy  metallarning  galogenidlarida  ham 

to'la ionli bog' hosil bo'lmaydi.  Masalan,  CsF dagi  bog'ning  95  % 

ionli  tabiatga  5  %  esa  qutbli  kovalent tabiatga egadir.  Agar xuddi 

shunday tahlil CsCl da qaralsa, undagi ion bog'  hissasi 73% bo'lsa, 

qutbli  kovalent  bog'ning  hissasi  27%  ga  teng.  Ionlarning  o'zaro 

ta’siri tufayli molekulada yuzaga keladigan qutblanish oriyentatsion 

qutblanish  deyiladi.  lonlarda  paydo  bo'ladigan  dipol  momenti 

kattaligi  (ц)  zaryadlarni  hosil  qilgan  kuchlanishiga  (£)  to'g'ri 

proporsional:

(j =  

к  ■ E.

k-

  proporsionallik  koeffitsiyenti  bo'lib,  qutblanuvchalik  yoki 

qutblanish  darajasi  ham  deyiladi.  Qutblanuvchanlik  birligi

Kulotvm

2

/V.  К ning qiymati qancha katta bo‘lsa, molekula shuncha 

oson deformatsiyalanadi.

Tarkibi  bir xil  atomlardan  tuzilgan(H2,  0 2,  N

2

  va boshqalar) 

yoki  ko‘p  atom li  molekulalar  h a m (C 0 2,  C S2,  C

6

H 6)  agar 

molekuladagi  elektronlaming yadroga nisbatan  siljishi simmetrik 

bo‘lsa,  bunday  molekulalar  qutbsiz  hisoblanadi.  Qolgan  mole- 

kulalarda atomlar orasidagi bog'lar qutblidir.  Bu holat atomlarning 

o ‘lchami va zaryadiga bog'liq bo‘ladi.

Agar  molekulada  yadrolarga  nisbatan  atomlarning  elektron 

bulut zichligi simmetrik joylashgan bo‘lmasa, bunday molekulalar 

qutbli  molekulalar  hisoblanadi  (N H 3,  H

2

0 ,   S 0 2,  PC13,  HCI). 

Qutbli molekulalarda yadrolarning elektrik zaryadlari bitta nuqtaga 

tushmaydi. Shuning uchun ham molekulada q+ va q~ doimiy dipol 

paydo bo‘ladi.  Molekulaning  dipol  momenti  (ц)  uning  qutblani- 

shini  hal  qiladi.  Qutbsiz  molekulalar uchun  ц=0  dipol  momenti 

molekulaning siriimetriyasini ko‘rsatadi.  Molekulaning dipol mo- 

menti  molekulaning  uning  qutblanuvchanligini  ko'rsatadi.Ba’zi 

moddalarning dipol momenti 25-jadvalda keltirilgan.

25-jadval

B a ’zi  moddalarning  dipol  momenti

Modda

Dipol  momenti,  D

Modda

Dipol  momenti,  D

H

2

°

1,84

N H .

1,46

cK

О

H2S

1 , 1 0

CH3CI

1,85

s o .

1,61

CH3Br

1,45

HCI

1,03

CH.I

1,35

HBr

0,79

CH

2

C1

2

1,59

HI

0,30

CHC1,

1,15

N

, 0

0,14

CC1

4

0

CO

0 , 1 2

0

C

2

H,OH

1,70

Cl2

c o 2

О

C

6

H5OH

1,70

О

c

6

h sn h

2

1,56

Dipol momentini tajribada o‘lchash uchun moddaning dielktrik 

doimiyligi  (

e

)  turli  haroratda  o'lchanadi.  Dilektrik  doimiylik  bu 

ayni muhitning elektrik maydon kuchlanishini vakuumga nisbatan

qanday  o'zgarishini  ko'rsatadi.  26-jadvalda  ba’zi  moddalarning 

dielektrik  doimiyligi  qiymati  keltirilgan.Barcha  suyqliklar  ichida 

eng yuqori  dielktrik doimiyligiga suv egadir.

Moddaning  dielektrik  doimiyligi  asosida  uning  qutblanuv- 

chanligi  (

P)

  quyidagi formula asosida topiladi:

26- jadval

Ba’zi suyuqliklarning dielektrik doimiyligi

Suyuqliklar

Dielektrik doimiyli 

(0-C )

Suyuqliklar

Dielektrik doimiylik 

(O X )

Geksan

1,874

Ammiak

15,50

Benzol

2,283

Atseton

21,40

Toluol

2,387

Metanol

33,10

Xlorbenzol

5,940

Suv

81,00

( e  

+ 2 )

p

 

3 

3 

RT

bunda: 

M,

  —  moddaning  molar  massasi;  p  —  uning  zichligi;  NA — 

Avogadro soni; 

R

 — universal gaz doimiysi; 

T

 — absolut harorat; 

P —

 molar 

qutblanuvchanlik;  aE1— yadroga nisbatan elektron orbitallaming surili- 

shidan yuzaga kelgan qutblanuvchanlik.

Bir  guruhda  turgan  elementlar  uchun  elektron  qobig'ining 

tuzilishi  bir  xil  va  ularda  ionlarning  hajmi  va  zaryadi  kattaligi 

ortishi  bilan  qutblanish  kuchayib  boradi.  Ionlarning  bittasi 

ta’sirida ikkinchisining qutblanishi ortadi.  Harorat  ham ionlarning 

qutblanishiga  ta’sir ko'rsatadi.  Harorat  ortganda ularning  qutb­

lanishi  ortib  boradi.

Bir guruhda joylashgan  ionlar  Li+,  N a+,  K+,  Rb+,  Cs+  qato­

rida  ionning  qutblanish  xossasi  kamayadi,  qutblash  darajasi  esa 

ortib  boradi.  Agar  anionlarning  qatorini  hisobga  olsak,  H~,  F_, 

Cl~,

  Br- ,  l_ qatorida  ionlarning qutblash  xossasi kamayib,  uning 

qutblanish  darajasi  ortib boradi.  Odatda,  anionlarning qutblanish 

xossasi yuqori bo'ladi.

Vodorod  atomi  yuqori  elektromanfiylikka  ega  bo'lgan  atom

F,  O,  N,  Cl,  Br,  S  lar  bilan  bog'langan  molekulalar  orasida 

yuzaga keladigan bog'Ianish vodorod bog'Ianish deyiladi.  Bunday 

molekulalarda  umumiy  elektron  juft  elektromanfiyligi  yuqori 

bo'lgan  atom  tomonga  kuchli  siljiganligi  tufayli,  vodorodning 

musbat zaryadi kichik hajmda to'planib,  proton boshqa atom yoki 

ionning  bo'linmagan  elektron  jufti  bilan  o'zaro  ta’sirlashadi  va 

uni umumlashtirib oladi.  Natijada vodorod bog'  yuzaga keladi:

H:F 

H - F . . . H - F . . . H - F

H : 0 : H  

Н - 0 . . . Н - 0 . . . Н - 0  

I

I

I

 

H 

H 

H

Vodorod  bog'Ianish  kovalent  bog'lanishga  nisbatan  ancha 

bo'sh  bo'ladi.  Kovalent bog'Ianish  energiyasi  150—400  kJ/mol, 

vodorod  bog'Ianish  energiyasi  esa  8—40  kJ/mol.  Vodorod 

bog'Ianish ko'pgina moddalarning xossalariga ta’sir qiladi. Yuqorida 

keltirilgan  suv  va  vodorod  ftorid  molekulalari  orasida  kuchli 

vodorod  bog'  ularning qaynash  haroratlarining yuqori  bo'lishiga 

sabab  bo'ladi.  Xuddi  shu  tuzilishdagi  H

2

S,  H

2

Se,  HCI,  HBr 

laming  qaynash  haroratlari  pastroq,  chunki  ulardagi  vodorod 

bog'lar ancha  bo'sh.

Vodorod  bog'Ianish  organik  birikmalar molekulalari  orasida 

ham sodir bo'ladi:

0 . . . H - 0  

/  

\

CH3- C  

C - C H ,

\  

/

0 - H . . . 0

Katta molekulalarda vodorod bog'Ianish bitta molekula ichida 

ham sodir bo'ladi.  Salitsil kislota molekulasida karboksil va gidroksil 

guruhlari orasida vodorod bog' hosil bo'ladi. Oqsillar, nuklein kislotalar, 

kraxmal, selluloza molekulalarida kuchli vodorod bog'i bor.

Metallardagi  kimyoviy  bog'Ianish  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 elektronlaming bir qismi metallning 

butun hajmi bo‘ylab harakat qila oladi degan xulosa kelib chiqadi. 

Ularda  ikki  elektronli  bog'Ianish  yo‘q,  chunki  valent  elektronlar 

soni  bunday  bog'Ianish  hosil  qilish  uchun  yetarli  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  quyi­

dagicha  tushuntirish  mumkin.  Har  bir  atom  bog'Ianish  uchun