Moddalardagi kimyoviy boġlanishning xillari nukus -2020
Download 1.46 Mb. Pdf ko'rish
|
4.Kimyoviy boglanish-prezentasiya
|
MODDALARDAGI KIMYOVIY BOĠLANISHNING XILLARI NUKUS -2020 INORGANIC CHEMSTRY TPHI 1
MODDALARDAGI KIMYOVIY BOĠLANISHNING XILLARI Reja:
tuzilishga ega bólishining ulardagi kimyoviy boġ turiga boġliqligi. 2. Ion
boġlanishning kovalent darajasi. Koulson formulasi 3. Kristallarning xillari 5. Elementar atomlarining nisbiy elektromanfiylik tushunchasi. Ionlanish potensiali va elektronga moyillik. 1. Kimyoviy bog’lanishning tabiati Uuchta turi:kovalent, ion va metall bog’lanish.ikki xil usul VBU va MO usili bor. 1) kimyoviy birikma ikkita atomdagi qarama- qarshi spinli elektronlarning o’zaro juftlashuvi hisobiga . H · + · H = H : H .. .. .. .. :C · + · Cl: = : Cl : Cl: .. .. .. .. 2) kimyoviy birikmada elektron bulutlar bir- birini qanchalik ko’p qoplasa, bog’ shunchalik mustahkam. Ikki xil turi ma’lum: qutbli va qutbsiz kovalent bog’lanish. Qutbsiz kovalent bog’lanish bir xil atomlar orasida . H 2 , O 2 , Cl 2 , N 2 , F 2 , Br2 , I 2 qutbsiz kovalent bog’lanish. Bu atomlarninig elektromanfiyligi bir xil: 2,1 2,1 2,8 2,8 3,07 3,07 .. .. H : H : Cl : Cl: :N ::: N: .. ..
H 2 O, H 2 S, HCl, NH 3 , HF qutbli kovalent bog’lanish. 2,1 2,8
Oktet valent elektronlar sonidan ortiqcha elektronlarga ega bo’lish gipervalentlik deyiladi. U kengaygan oktet deyiladi bu hodisa 2 davr elementlaridan keyin keladigan elementlarda uchraydi. Valent gobiqchdagi elektron juftlarning itarilish modeli Azot molekulasini hosil bo’lishi Molekulaning qutbliligi dipolning elektr momenti ( e*l) yoki dipol momenti bilan o’lchanadi: q-atomlardagi effektiv zaryadi(kulonlarda). l- qutblararo masofa(m ).
Dipol momenti debaylarda(D) (golland fizigi Debay ). 1D = 10 -18 elektrostatik zaryad birligiga 1D = 3,33 5
-30 kulon. metrga HCl, HBr, HI dipol momenti 1,04; 0,79 0,87 D. BeCl 2 , CO 2 , BeH 2 , BF 3 , SO 3 simmetrik tuzilishli dipol momenti nol. NH3 (
asetonitril (
D) CO 2 va SO 2 molekulalarida E- O bog’i qutbli, manfiy qutb kislorodga yaqin joylashgan. CO 2 qutbsiz molekula u chiziqli SO 2 – burchakli molekula qutbli. CH 4 , CCl 4 molekulalari qutbsiz CHCl 3 (
CH 2 Cl 2 (
CH 3 Cl (
qutbli. 1-jadval. Turli bog’lardagi ion bog’lanish hissasi Bog’ C-I C-H C-Cl C-F Ion bog’ hissasi,% O 4 6 40 Bog’ H-Cl H-F Be-F Li-F Ion bog’ hissasi% 18 45 80 89 C- I bog’idan C-F bog’iga o’tgan sari bog’ning ionlilik darajasi ortadi. Kovalent bog’lanish hosil qilish usullari Tinch holatdagi toq elektronlar .Azot atomida 3 toq elektron bor:
2s 2p
N 2 va NH 3 molekulalarida azotning kovalentligi 3 . . .. . N : + 3 · H = H:N:H . .. H
2s2 2p2
2s2
2s1 2p3
Juft elektronlarni qo’zg’algan holatga o’tishi :
Donor akseptor bog’lanish hisobiga. Ammoniy ioning hosil bo’lishi: H · · H : N : · · H : NH 3 + H+
4 ] + azot (donor) elektron jufti beradi H + (akseptor) orbital beradi .
Bir atomning bo’linmagan elektron jufti, 2 atomning bo’sh orbitali hisobiga donor akseptor bog’lanish .
.. .. H H Zn 2+ + 4 H 2 O
2 O) 4 ] 2+
Kovalent bog’ning to’yinganligi. Atomning kovalent bog’lari soni chegaralangan. Valent orbitalllar soni , energetik jihatdan qulay holatlar sonidir. Kvant-mexanik hisoblar orbitallarda tashqi s-, p- va tashqaridan ikkinchi d- orbitallar kiradi. I davrda maks. kovalentlik 1. II davda maks. kovalentlik 4.
Atomning ma’lum bir kovalent bog’lar hosil qilish qobiliyati kovalent bog’ning to’yinganligi deyiladi.
2 va
’ hosil bo’lishida elektron bulutlarni qoplanishi. 3-rasm.
bo’lishida elektron bulutlarning qoplanishi. 4- rasm. Azot molekulasidagi 2p-elektron bulutlarning qoplanishi. 1.Gibridlanish nazariyasi 1934 yilda J.Sleter va L. Poling . Gibridlanish jarayonida dastlabki atom orbitallarning soni o’zgarmay qoladi. sp- gibridlanish. BeF 2 molekulasini 5-rasm. BeF 2 molekulasini hosil bo’lishida 2s- va 2p-orbitallarining qoplashi. 6- rasm. sp-gibrid orbitallarining alohida hosil bo’lish sxemasi. sp 2 gibridlanish. BF 3 2s va 2p orbitaldan 3 ta yangi sp 2 gibrid orbitallar. burchak 120 o bo’ladi. BCl 3 , SO 3 , CH 2 =CH 2 sp 2 gibridlanish. sp 3 -gibridlanish. CH 4 ; CCl 4 C 1s va 3 ta p elektronga ega. Markaziy atom sp 3 gibridlangan. Molekula tetraedrik tuzilishga ega, valent burchaklar bo’lsa 109 o 28’ ni tashkil etadi. 7-rasm. Valent orbitallarining gibridlanishi. Markaziy atomdagi bo’linmagan elektronlar juftining molekula tuzilishiga ta’siri.
Metan, suv va ammiak molekulalari valent burchaklar CH 4 109 o 28 , NH 3 107,5 o , H 2 O 104,5 o .
8-rasm. Metan, suv va ammiak molekulasidagi kimyoviy bog’larning hosil bo’lishi. sp- BeF 2 , CO 2 valent burchaklar 180 o . EA 3 burchak 120 o . BF 3 , SO 3 . :EA 2 SO 2 , NO 2 , H 2 SO 3 va HNO 2 sp 3 (CCl 4 , CF 4 , CH 4 , HClO 4 , H 2 SO 4 , H 3 PO 4 SP 3 (NH 3 , HClO, HClO 2 , H 3 O + , PCl 3 ) . 4. Kimyoviy bog’ning asosiy tavsiflari
yadrolari orasidagi masofadir. Bog’larning uzunligi nanometrda (nm) yoki A o da . C-F, C-Cl, C-Br, C-I 0,138 nm , 0,214 nm C-C da 0,154 nm C
C-F, H-H, O=O va N
0,142 0,074; 0,0121; 0,110 nm
Kimyoviy bog’ni uzish uchun zarur bo’ladigan eng kam energiyaga bog’lanish energiyasi deyiladi. kJ/mol C-C, C=C, C
gacha C-F va C-I C-F bog’idir (486,1 kJ/mol).
5. Molekulyar orbitallar usuli
VBU usuli kamchiliklari: - ba’zi moddalarda elektron juftlar yordamisiz bog’lanish . XIX asrning oxirida Tomson (H 2 +)
- tarkibida toq elektronlar bo’lgan moddalargina magnitga tortiladi.
-erkin radikallar tarkibida ham juftlanmagan elektronlar bo’ladi.
- benzolga o’xshash aromatik uglevodorodlarning tuzilishini VBU tushuntirib bera olmaydi.
- toq elektronlarning rolini ko’rsatadigan nazariya 1932 yilda Xund va Malliken yaratgan, bu nazariya molekulyar orbitallar(MO) nazariyasi . MO da AO tuzilishi haqidagi kvant-mexanik tasavvurlar molekula tuzilishida qo’llanadi. Atom bir markazli (bir yadroli) sistema, molekula ko’p markazli sistema. MO usulining bir necha turlari bor. AO chiziqli kombinasiya usuli ( AOCHK). MO tasvirlovchi funksiyalarni molekulani tashkil etgan atomning funksiyalarini bir- biriga qo’shish va bir-biridan ayirish natijasida topiladi. Bog’lovchi simmetrik funsiya:
1 = C 1
+ C 2
Bo’shashtiruvchi antisimmetrik :
= C 1
- C 2
C1 , C2 - koeffitsientlar;
,
- ayni elektronning birinchi va ikkinchi yadroga oid to’lqin funksiyalari;
1 - simmetrik funksiya
- antisimmetrik funktsiya Bitta elektron va ikkita yadro bo’lgan molekulada elektron harakatini ikkita to’lqin funksiya bilan: 9-rasm. 1s- atom orbitallardan bog’lovchi (chapdagi a va b) va bo’shashtiruvchi (o’ngdagi a va b) orbitallarning hosil bo’lishi.
MO da molekula tarkibidagi elektronlarning o’zaro ta’siri e’tiborga olinmaydi. AO da s, p, d, f MO da ham
= ±1 bo’lsa,
n bog e
2 [
bog’lanish tartibi 1 ga teng: 2 - 0 BT= ------------- = 1
2 Vodorod molekulasini hosil bo’lishida 435 kJ/mol issiqlik ajralib chiqadi. 2H(1s1)
2 2.Molekulyar vodorod ioni. Agar H
2 +
ioninhg hosil bo’lishi qaralsa, H(1s 1 )+H + (1s o )
2 +[(
1 )].
He 2 molekulasini H(1s 2 )+He(1s 2 )
He 2 [(
2 (
2 ]. 259 kj/mol issiqlik ajralib chiqadi. He(1s 2 )+He+(1s 1 )
He 2+ [(
2 (
1 ]. N(2s 2 2p 3 ) + N(2s 2 2p 3 )
2 [(
bog’l 2p) 2 (
2 )2 (
bo’sh 2p o ) 2 (
o ) 2 ]. O(2s 2 2p 4 ) + O(2s 2 2p 4 )
2 [(
bog’l 2p) 2 (
2 )2 (
bo’sh 2p 0 ) 2 (
2 ].
N(2s 2 2p 3 ) + N(2s 2 2p 3 )
2 [(
2 (
2 )2 (
o ) 2 (
o ) 2 ].
C(2s 2 2p 2 ) + O(2s 2 2p 4 )
2 )2 (
bo’sh 2p 0 ) 2 (
0 ].
-MO har qanday yadrolar sistemasi va elektronlar barqarorligini tushuntiradi;
kompleks birikmalarning magnit va optik xossalarini tushunturadi;
holatini baholaydi.
Vodorod bog’lanish Vodorod atomi yuqori elektromanfiylikka ega F, O, N, Cl, Br, S H:F H-F...H-F...H-F ·· H : O : H H - O...H - O ...H – O ··
H H H Kovalent bog’lanish energiyasi 150-400 kj/mol, V.B. energiyasi esa 8-40 kj/mol. H 2 S, H 2 Se, HCl, HBr T qay. pastroq, ulardagi vodorod bog’lar ancha bo’sh. O...H-O // \ CH 3 -C C-CH 3 \ // O-H...O Oqsillar, nuklein kislotalar, kraxmal, tsellyuloza molekulalarida kuchli vodorod bog’i bor. Metall bog’lanish Metallardagi kimyoviy bog’lanish tabiati ularning quyidagi xossalari: 1) yuqori elektr va issiqlik o’tkazuvchanligi. 2) simobdan boshqa metallar yuqori koordinatsion songa ega bo’lgan kristallar. Molekulalararo ta’sirlar(MT) Molekulalar orasida orientasion, induktsion va dispersion ta’sirlar mavjud. Dispersion - ta’sirlar qutbsiz molekulalar orasida bir lahzada yuzaga keladigan mikrodipollar hosil bo’lishiga asoslangan. Orientasion ta’sirlar- qutblangan molekulalar orasida yuzaga keladi. Molekulalarning tartibsiz issiqlik harakati tufayli bir xil zaryadlangan dipollarning uchlari bir-biridan uzoqlashadi, qarama-qarshi zaryadlangan uchlari esa bir-biriga tortiladi. Molekulalar qanchalik qutblangan bo’lsa ular bir-biriga shunchalik kuchli tortiladi. Induksion ta’sir - qutbli va qutbsiz molekulalar orasida. Qutblangan molekulalar ta’sirida qutblanmagan molekulalar egiladi va unda qoldiq (induktsiyalangan) dipol paydo bo’ladi. Induktsiyalangan dipol o’z navbatida polyar molekulaning elektrik dipol momentini kuchaytiradi. 1. molekulaning qutblanganligiga 2. molekulaning deformatsiyalanishiga.
Elektron berilmasdan yuzaga keladigan ta’sirlar Van-der- vaals ta’sir kuchlari deyiladi. Van-der-vaals kuchlari molekulalarning tortilishi va agregatsiyalanishida, gaz moddalaraning suyuqlikka va qattiq moddalarga aylanishiga sababchi bo’ladi. Cl 2 atomlarga ajralish energiyasining qiymati 243 kJ/mol, xlor kristallarining gazga aylanish energiyasi 25 kJ/mol. Download 1.46 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|