Tema: Eki atomli molekulalar electron tolqin funkciyalarinin’ simmetriyaliq qa’siyetleri. Reje

Tema: Eki atomli molekulalar electron tolqin funkciyalarinin’

simmetriyaliq qa’siyetleri.

Reje:

Molekulalardin’ simmetriyasi degende onin’ ma’lim bo’limlerin o’zgertkende, ol o’zi menen hesh qanday parq qilmaytu’g’in jag’dayg’a o’tiwine aytiladi. Zatlar simmetriyali boliwi ushin bul zatlardin’ ha’r birinde birikpeler bo’linip ha’m ha’r bir zattin’ eki tochkasi arasindag’I araliq bir-birine ten’ boliwi kerer. Geometriyaliq ameller orinlang’anda tola betpe-bet tu’siwshi zatlar o’z-ara simmetrik zatlar dep ataladi. Al bul zatlardin’ betpe-bet tu’siwne alip keliwshi a’meller simmetriya a’melleri dep ataladi. Simmetriya a’mellerine tegislikte qaytariw qandayda bir jo’nelis a’tirapinda bu’riw tochkada qaytariw (inverciya) ha’m parallel jiljitiw a’melleri kiredi simmetriyaliq a’mellerdi orinlawg’a imkaniyat beriwshi geometriyaliq su’wretlewleri simmetriya elementleri. Molekulalardag’I atom yadrolarinin’ jaylasiwi ma’lim simmetriyag’a iye. Usi sistemanin’ simmetriya tu’rin biliw molekulanin’ ken’isliktegi du’zilisin tu’rli ( optic, elektrik ha’m basqalar) qa’siyetlerin aniqlaw, analiz qiliw ha’m aldinnan aytip beriw u’shin xizmet qilad. Simmetriya elementlerdi aniqlaw haqqinda ga’p ketken waqitta molekulani tochkaliq u’lkenliklerge iye bolg’an Sistema dep qaraliwi mu’mkin.

Simmetriya operaciyasi dep, sonday matematik opereciyag’a aytadi, oni amelge asiriw na’tiyjesinde molekulanin’ ya konfiguraciyasi ha’m ya qa’siyetleri o’zgeredi, simmetriya operaciyalarina aylandiriw, bayan etiw, bu’riliw ha’m basqalar kiredi.

Simmetriya tegisligi dep, molekula bul tegislikte bayan etilgende onin’ jag’dayi o’zgermey qalatin tegislikke aytiladi. Misal ushin suw molekulasi eki simmmetriya tegisligine iye. Etilen molekulasi bir-birine perpendikuliyar bolg’an u’sh simmetriya tegisligine iye. Simmetriya tegisligi σ-arqali belgilenedi. Simmetriya elemetini ‘ ekinshi tu’ri aylaniwdin’ simmetriya og’I molekulanin’ ϕ-mu’yeshke bu’rg’anda ol o’zinin’ da’slepki jag’dayina qaytiwin ta’miynlewshi siziqqa aytiladi. Simmetriya og’ I ha’r tu’rli ta’rtipte boladi. Og’inin’ ta’rtibi molekulani 360C qa aylandirg’anda ol neshe ma’rte o’z da’slepli jag’dayina o’tiwdi ko’rsetedi. Su’w molekulasi ekinshi ta’rtipli simmetriya og’ina iye. Simmetriya og’I C-ha’ribi menen belgilenedi, indeks sipatinda onin’ ta’rtibi ko’rsetiledi. C_n- n-shi ta’rtipli simmetriya og’I. Suw ushin n-360/180=2, ammiak molekulasi ushin n=3 ke ten’: 360/120=3 ha’m tag’I basqa ammiak molekulasinda C₃ ten tisqari ja’ne 3 simmetriya tegisligi bolip olar NH baylanislar ha’m qarama-qarsi katedtin’ yarimi arqali o’tedi.

U’shinshi tu’r simmetriya elementi simmetriya orayi bolip esaplanadi. Material tochkalar sistemasinin’ simmetriya orayi dep onin’ ha’mme noqatlarin sol tochka arqali sa’wlelelndirgen waqitta sistemanin’ jag’dayi da’slepki jag’dayg’a uqsas boliwin ta’miynleytin tochkag’a aytiladi.

Trans – 1,2-dixloretilennin’ simmetriya orayi bar, tsis -1,2- dixloretilen bolsa simmetrya orayina iye emes.

Simmetrya orayi i-ha’ribi menen ko’rsetiledi. Molekulada boliwi mu’mkin bolg’an simmetriya elementlerinen ja’ne biri ( Bu’rip sa’wlelendiriw) simmetriay elementi esaplanadi. Binin’ ushin molekulani aldin ma’lim ϕ-mu’yeshine bu’ramiz ha’m sonin’ ala struktura elementlerin ma’im tu’rde sa’wlelendiremiz.

Ishki aylaniw molekulalar ishinde ju’z beretu’g’in processlerden biri esaplanadi. Ishki aylaniw dep molekulanin’ ayrim bo’lekleri yag’niy atomlar toparkarin ishki kinetic energiya esabina toparlardi o’z-ara baylap tu’rieshi ximiyaliq baylanislar ( bul a’lbette σ-baylanislar bo’liwi kerek) a’tirapinda bir-birine qarag’anda aylaniwina aytiladi.

Aylaniw dawaminda bul toparlar ma’lim qiymatqa iye bolg’an potencial tosiqti jen’ip o’tiwi kerek. Eger potencial tosiqtin’ energiyasi 3kk jaqin bolsa, aylaniw an’sat keshedi. Bug’an etan molekulasindag’I metil toparlarinin’ bir-birine qarag’anda aylaniwi misal bola aladi. Eger potencial tosiqtin’ qiymati u’shewden u’lken bolsa, aylaniw tormozlang’an boladi. Buni 1,2-dixloretan molekulasi misalinda ko’riw mu’mkin.

Eger potencial tosiqtin’ qiymati 5den u’lken bolsa, aylanip atirg’an toparlarda ken’isliktegi tosiqlar bar bolsa, ha’tte birlemshi baylanis a’tirapinda da aylaniw qadag’alang’an boladi. Bunday hallarda toparlar baylanis a’tirapinda 5-20° g’a buriladi. Molekulanin’ bunday konformaciyasi turaqsiz bolip, molekula “qatti” Sistema dep qaraliwi mu’mkin. Ishki aylaniw a’sirese polimer ushin u’lken a’hmiyetke iye bolg’an hadise esaplanadi. Poliakrilonitril, polikarbonatlar, polivinilxlorid siyaqli polimerler qatti shinjirli polimerler bolip, olar eksplutatsiya waqtinda plastifikatsiya qiliwdi talap qiladi.

Molekula fragmentlerinin’ olardi baylawshi baylanis a’tirapinda aylaniwdi tormozlanip qaliwi aylanba izomeriya dep atalg’an konformaciyanin’ tiykarg’I xalatin keltirip shig’aradi. Aylanba izomeriya natiyjesinde ju’zege keletug’in molekula konformaciyalari tu’rlishe termodinamik turaqliliqqa iye boladi. Krisstallarda a’dette tek g’ana bir isomer turaqli boladi, gaz ha’m suyiqliqlarda izomerler xalati ortaliq ta’biyati, temperatura, basimg’a baylanisli boladi.

Konformaciya molekuladag’I a’piwayi baylanislar, baylanis bukilmalar ha’m tag’I basqalar a’tirapinda atomlar yamasa atomlar toparinin’ ishki aylaniwi na’tiyjesinde ayriqsha bo’leklerdin’ jo’nelisi o’zgergenliginin’ na’tiyjesi ekenligi ma’lim. Ha’r bir konformaciyag’a ma’lim energiya mas keledi. Tipik standart hallarda: 1) anti-konformaciya, gosh konformaciyag’a qarag’anda; 2) ekvatorial-konformaciya, aksial-konformaciyag’a qarag’anda; 3) << kreslo>> konformaciyasi <> vanna konformaciyasina qarag’anda u’lken turaqliliqqa iye boladi. Konformaciya turaqlilig’ina ta’sir etiwshi zatlarg’a: orbitallarda elektronlar da’rejesindegi o’z-ara ta’sirler, konformaciyalar energiyasindag’I parqlar, agregat xalat fazalardin’ o’zgeriwi, temperaturanin’ o’zgeriwi siyaqli bir qansha zatlar kiredi.

Molekulalar ushin bir neshe konformaciyalar bar boliwina energiya minimum juwap beredi, bunday konformaciyon izomerler-konformerler dep ataladi ha’m olardin’ o’z-ara aylaniwina konformaciyon o’tiw delinedi. Berilgen temperaturag’a turaqli izomerlerdi komformaciyon o’tiw ushin jeterli da’rejede u’lken bolg’an energetic tosiqta gaz ha’m suyiq fazalarda konformaciyalar dinamikaliq ten’salmaqliliqda turadi ha’m olardin’ xalatina ortaliqtag’I temperatura, basim ha’m ortaliq xarakteri ta’sir etedi.

Konformerlerdin’ konformacion energiyasin valent mu’yeshler ha’m baylanis uzinliqlarinin’ normal qiymatina shetleniwi, baylanbag’an atomlardin’ o’z-ara ta’sirlesiwi ha’m tarmag’I kushleniwi na’tiyjesindegi o’zgerisler jiyindisi menen an’latiladi. Polyarli baylanisqan bolg’an xallarda, polyarli toparlar bar bolga’n xallarda olardin’ elektrostatik ta’sirleri de itibarg’a alinadi.

Bayerdin’ ku’shleniw teoriyasi cikllik sistemalar, yassi tegislik strukturasina iye degen shamalawg’a tiykarlang’an edi. S tin’ normal tetrayaderlik mu’yeshi ol yaki bul cikllik sistemani payda etiwshi tuwri ko’pmu’yeshlik mu’yeshleri arasindag’I parqti cikllik ku’shlengenligin tabiw an’sat. Cikloalkanlar ushin n cikl u’lkenligi mu’yesh u’lkenligi to’mendegishe:

N	3	4	5	6	7	15
(	24(44(	9(44	0(44	-5(16(	-9(51(	23(16(

Geometriyaliq jaqtan ko’rip shig’ilg’anda, en’ ku’shsiz ku’shlengen cikl bes ag’zali xalqa ekenligi ko’rinedi. Zvenolar sani 5 ewden artip barg’an sayin valent mu’yeshi jeterli da’rejede bu’ziliwina alip baradi ha’m Bayer ku’shleniwi ha’m bu’ziliwi gu’zetiledi.

Cikloalkanlar janiwi jillilig’I ta’jriybelik aniqlaw pu’tkil basqa qaraslardi payda etedi. Eger -CH₂ topar ushin janiw jillilig’I ortasha 157,4 kkal( moldi quraydi, tu’rli o’lshemdegi cikllarda bir metilen toparg’a esaplang’anda to’mendegishe parqlardi gu’zetiw mu’mkin.

n	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
(H kkal	9.2	6.55	1.	0.	0.	1.	1.	1.	1.	0.	0.	0.	0.	0.
Mol			3	0	9	2	4	2	0	3	4	0	1	1

Bunnan ko’rinip turipti, Bayer teoriyasi kishi cikllar ushin (n(3,4) mas kelseda, basqa xalatlarda tu’wri kelmes eken. O’tken a’sirdin’ axirlarinda Zakse, keyinrek Mor 5 S atominan ko’p zvenoli cikllar koplenerlikten shetke shig’ip, ta’biyiy valent mu’yeshlerin saqlap qaladi dep boljaw etken. Sol sebepli, ciklogeksan ushin eki ku’shlenbegen fazaliq modellarin kiritiw imkaniyati ju’zege keldi (kreslo ha’m vanna). Xassel, Pitser, Rivz ha’m Bartonnin’ isleri bul konsepsiyani rawajlandiriw ha’m cikllik sistemalar stereoximiyasi sipatinda rawajlaniwna u’lken u’les qosti.

Prelog cikllik sistemalar ishinde ta’biyatta ken’ tarqalg’an ha’m en’ kem ku’shlengen ( ciklogeksan) alti ag’zali cikllar orayliq orindi iyeleydi. Ciklogeksan ushin kreslo (S) ha’m vanna (V) siyaqli xarakterli:

S-tipta S-N baylanisin’ eki tu’ri ushiraydi. 1-tu’ri xalqadan tisqarida jo’nelgen ha’m deyarli xalqa tegisliginde jatadi: bul baylanislar ekvatorial ha’m YE menen belgilenedi. 2-tu’ri xalqa tegisligine perpendikulyar ha’m oraydan o’tiwshi 3-ta’rtipli simmetriya og’ina parallel jayg’asadi, aksial dep ataladi ha’m α menen belgilenedi.

Ciklogeksannin’ S atomlari molekula simmetriya orayinan o’tiwshi ekvator eki ta’repinen jaylasqan eki tegislikke jatadi, bunda S₁, S₃, S₅ ekvator astinda, S₂, S₄, S₆ ekvator ustinde jaylasqan. S-S baylanis a’tirapinda erkin aylaniw imkaniyatinan kelip shig’ip, konversiya tu’sinigi kiritiledi, yag’niy joqaridag’I ha’m to’mendegi atomlar tegisliklerin almastiradi, cikl aylanadi. Bunda S-N baylanis xaralteri o’zgeredi (a(ye; ye(a).

Ciklogeksannin’ monoalmasqan xosilasi ushin eki konformaciya boliwi mu’mkin:

V-tipindag’I konformaciyalardi eki ko’riniste sa’wlelenedi:

Bul konformaciyada S₂, S₃, S₅, S₆ dag’I orinbasarlar, a’dette keslo tipindag’I ciklogeksandag’I ekvatorial ha’m aksial orinbasarlardi esletedi.

S₁ ha’m S₄ tegi orinbasar ten’iz terminologiyasi tiykarinda flagshtok (f_p) bushpit (b_s) dep ataladi. Bul tip ushin ha’m konversiya ta’n. Bul tip kreslo tipina qarag’anda kemrek ushiraydi. Sebebi, flagshtoklardag’I orinbasarlardin’ o’z-ara ta’sirlesiwi joqari energiyasina baylanisli. Zamanago’y ko’z qaraslar yarim kreslo ha’m yarim vanna konformaciyalar ha’m bar dep esaplaydi.