Kimyoviy bog’lanish va uning turlari

н
^H:N
Н

Н:6:Н 6::С::б Н:С:Н ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■

Н

.. Н

Ayni elementlar atomlarini boshqa atomlar bilan bog’lovchi umumiy elektron juftlar soni yoki boshqacha aytganda atomni hosil qilgan kovalent bog’lari elementning ayni birikmadagi kovalentligi deb ataladi. Masalan, azotning N₂ va NH₃ molekulalaridagi kovalentligi 3 ga, kislorodning H₂O va CO₂ molekulalaridagi kovalentligi 2 ga, uglerodning CO₂ va CH₄ molekulalaridagi kovalentligi 4 ga teng.
Qutbsiz va qutbli kovalent bog’lanish. Agar ikki atomli moleklula bir element atomlaridan tuzilgan bo’lsa, (masalan, H₂, N₂ Cl₂ molekulalari) kovalent bog’lanishni hosil qiluvchi umumiy elektron juftlarining har bir elektron buluti fazoda ikkala atom yadrolariga nisbatan simmetrik taqsimlanadi. Bunday hollarda kovalent bog’lanish qutbsiz yoki gomeopolyar bog’lanish deb ataladi.
Agar ikki molekula har xil element atomlaridan tashkil topgan bo’lsa, umumiy elektron buluti atomlardan biri tomon siljigan bo’lib, zaryadlar assimetrik taqsimlangan bo’ladi. Bunday kovalent bog’lanishga qutbli yoki geteropolyar bog’lanish deb ataladi.
Atomning elektromanfiyligi qanchalik katta bo’lsa, umumiy elektron juftini o’ziga shunchalik kuchliroq tortadi. Boshqacha aytganda, ikki har xil element orasida kovalent bog’lanish hosil bo’lishida umumiy elektron buluti nisbatan elektromanfiyroq atom tomon siljiydi va o’zaro ta’sir etuvchi atomlarning elektromanfiyligi bir-biridan qancha ko’p farq qilsa, bu siljish shunchalik kuchli bo’ladi.
Qutbli kovalent bog’lanishda umumiy elektron bulutining siljishi shunga olib keladiki, elektromanfiyligi kattaroq bo’lgan atom yaqinida manfiy elektr zaryadining o’rtacha zichligi ko’proq bo’lib, elektromanfiyligi kichik bo’lgan atom yaqinida kamroq bo’lib qoladi. Natijada bir atom ortiq manfiy zaryadga, ikkinchi atom esa oshiqcha musbat zaryadga ega bo’lib qolada, bu zaryadlar atomning molekuladagi effektiv zaryadi deb qabul qilingan.

2. 
   Vodorod xlorid molekulasidagi umumiy elektron jufti elektromanfiyroq bo’lgan xlor atomi tomon siljigan bo’lib, xlor atomida effektiv manfiy zaryad vujudga keladi, vodorod atomida esa absolyut qiymati jihatdan teng bo’lgan effektiv musbat zaryad paydo bo’ladi. Demak, xlorid kislota molekulasi qutbli molekula hisoblanadi. Bu molekulani ma’lum masofada joylashgan ikki absolyut
   

qiymat jihatdan teng, lekin qarama-qarshi istorali zaryadlardan ^rat sistema deb qarash mumkin. Bunday sistemalar elektrik dipollar deb ataladi.
Bu elektr maydоnining kuchlanishi dipоl mоmentiga prоpоrsiоnaldir. Dipоl mоmenti quyidagi tenglama bilan topiladi:
M = g • l
M- dipоl mоmenti, g- elektron zaryadining absоlyut miqdori, l- mоlekuladagi musbat va manfiy zaryadlar markazlari оrasidagi masоfa.
Mоlekulaning dipоl mоmentini tegishli mоddalarning ba’zi bir xоssalarini o’lchash orqali aniqlash mumkin. Shunday qilib topilgan, dipоl mоmentining qiymati mоlekularning geоmetrik tuzilishi to’g’risida muhim informatsiya beradi.
Elektromanfiyliklari bir-biridan fark qiluvchi element atmolari o'zaro birikkanda, ular urtasida hosil bo'lgan ximiyaviy bog' kovalent qutbli bog' bo'ladi. Shunday bog'lanishli molekulalarda musbat va manfiy zarayadlarning assimetrik taqsimlanishini miqdoriy xarakterlovchi vektor kattalik molekulaning dipol momenti deyiladi.
Agar kimyoiy bog'ning dipol momenti noldan farqli bo'lsa, bog' qutblangan deyiladi. Molekulalarda bog'larning summar dipol hisobga olinadi. Shunga ko'ra: CO₂ molekulasidagi har bir C=O - bog'i qutbli, lekin CO₂ - molekulasi qutbsiz molekula, chunki undan 2 ta C=O bog'i bo'lib, ular bir-biriga nisbatan 180⁰ burchak ostida joylashgan O=C=O simmetrik tuzilishli molekula bo'lgani uchun ikki vektorning yig'indisi 0 ga teng. Shu singari CH₄ molekulasidagi xar bir C-H bogi ham qisman qutblangan. Lekin CH4 molekulasi qutbsiz, CCl₄ molekulasi ham shunday xususiyatga ega. Suv molekulasi uchun ц=1,84 D (> 0). Chunki H₂O molekulasida har bir qutbli H - O bog'lari quyidagicha joylashgan: Dipol momentining o'lchov birligi q=1,6 10^-19 kl va bog'ning uzunligi l=1*10^-10 m dan foydalanib
M=1,6*10^-19klx 1 *10^-10m=1,6*10^-29 kl*m
da o'lchanadi. Molekulalarning dipol momenti shunday molekulalarni o'rgangan P.Debay nomiga "debay" larda o'lchanadi va "D" harfi bilan belgilanib, 1D=3,33*10^-30 kl*m ga tengdir.⁸
Ayrim molekulalarning dipol momenti qiymatlari (D)

Modda	dip. momenti	Modda	dip. Momenti
1. Suv	1,84	6. Br benzol	1,64
2. Ammiak	1,48	7. Toluol	0,37
3. Dixlormetan	1,57	8. Piridin	2,23
4. Atseton	2,85	9. Propan	0,085
5. Atsetonitril	3,90	10. Propilen	0,364

Molekula tuzilishi, konformatsiyasi, izomeriyasini, aniqlanishda moddalarning dipol momenti qiymatidan foydalaniladi.

5. 
   Kovalent bog’lanishning hosil bo’lish yo’llari.
   

^valent bog’lanishni hosil qiluvchi umumiy elektron jufti qo’zg’almagan atоmlardagi juftlashmagan elektronlardan hosil bo’ladi. Bu holat masalan, H₂, HCl, Cl₂ kabi mоlekularning hosil bo’lishida kuzatiladi. Bunda har bir atom 1 ta juftlashmagan elektronga ega, shunday ikki atomning o’zaro ta’siri tufayli umumiy elektron jufti, ya’ni ^valent bog’lanish hosil bo’ladi. Qo’zg’almagan azоt atomida uchta juftlashmagan elektron Ьог. Shuning uchun azоt atomidagi bunday juftlashmagan uchta elektron uchta tovalent bоg’ni hosil qiladi, lekin tovalent bоg’larning sоni qo’zg’almagan atоmdagi juftlashmagan elektrоnlarning sоnidan ko’prоq bo’lishi mumkin.
Uglerоd atomining tashqi elektrоn qavatida endi 4 ta juftlashmagan elektron jоylashgan bo’ladi, qo’zg’algan uglerod atоmi 4 ta tovalent bоg’ hosil bo’lishida ishtirok etishi mumkin.
Kоvalent bоg’ hosil bo’lish yo’llaridan ikkinchisi donor-akseptor bog’lanishdir². Ko’pgina hollarda kоvalent bоg’lar atomning tashqi elektron qavatidagi juftlashgan elektronlar hisobiga vujudga keladi. Masalan, ammiak molekulasini ko’rib chikaylik:
Аzоt atomining 8 ta tashqi elektronidan 6 tasi 3 ta tovalent bоg hosil qilib, ular ham azоt uchun, ham vоdоrоd uchun umumiy hisoblanadi. Lekin ikkita elektron faqat azоt atomiga tegishli va taqsimlanmagan elektrоn juftini tashkil qiladi. Shunday elektron juftlar ham tashqi elektron qavatida bo’sh огЬ^1 bo’lgan boshqa atomlar bilan kо valent bоg’ hosil qilishda ishtirok etishi mumkin. Bunday bo’sh srorbital vоdоrоd iоni H+ da Ьог: □H+
Shu sababli ammiak mоlekulasining vоdоrоd iоnlari bilan o’zaro ta’siri natijasida ular оrasida tovalent bоg’ vujudga keladi, azоt atоmlarining taqsimlanmagan elektrоn jufti ikkala atom uchun umumiy bo’lib qoladi va natijada ammoniy ioni NH4⁺ hosil bo’ladi:
н
н
H :X:H H

H :N: - H'