Ikkita tur mavjud kovalent bog'lanish: sigma va pi aloqalari. Sigma bog'lanish - bu AO ikkita bog'langan atom yadrolarini ushbu to'g'ri chiziqda maksimal o'zaro bog'laydigan to'g'ri chiziq (o'q) bo'ylab bir-biriga yopishganda hosil bo'ladigan yagona kovalent bog'lanish. Sigma bog'lanish har qanday (s-, p-gibrid) AOlar bir-biriga yopishganda paydo bo'lishi mumkin. Organogenlarda (uglerod, azot, kislorod, oltingugurt) gibrid orbitallar sigma aloqalarini shakllantirishda ishtirok etishi mumkin, bu esa yanada samarali o'zaro bog'lanishni ta'minlaydi. Eksenel qoplamaga qo'shimcha ravishda, boshqa turdagi qoplamalar ham mumkin - p-AO ning lateral qoplamasi, pi bog'lanishining shakllanishiga olib keladi. Pi bog'i gibridlanmagan p-AO larning lateral qoplanishi natijasida hosil bo'lgan bog'lanish bo'lib, atomlar yadrolarini bog'lovchi to'g'ri chiziqning har ikki tomonida maksimal bir-biriga yopishadi. Tez-tez topilgan organik birikmalar bir nechta obligatsiyalar sigma va pi aloqalarining birikmasidir; double - bitta sigma va bitta pi, uchlik - bitta sigma va ikkita pi bog'lari.

Bog'lanish energiyasi - bu bog'lanish hosil bo'lganda yoki ikkita bog'langan atomni ajratish uchun zarur bo'lganda chiqariladigan energiya. U bog'lanishning mustahkamligi o'lchovi bo'lib xizmat qiladi: energiya qanchalik katta bo'lsa, bog'lanish kuchliroq bo'ladi.

Bog' uzunligi - bog'langan atomlarning markazlari orasidagi masofa. Qo‘sh bog‘lanish bir bog‘lanishdan qisqaroq, uchlik bog‘lanish esa qo‘sh bog‘lanishdan qisqaroq. joylashgan uglerod atomlari orasidagi aloqalar uchun boshqa holat gibridlanish, umumiy naqsh xarakterlidir: gibrid orbitalda s-orbitalning ulushi ortishi bilan bog'lanish uzunligi kamayadi. Masalan, propan CH3-CH2-CH3, propen CH3-CH=CH2, propin CH3-C-=CH birikmalari qatorida CH3-C bog'lanish uzunligi mos ravishda 0,154, 0,150 va 0,146 nm ni tashkil qiladi.

Kimyoda uglerod atomi va boshqa elementlarning gibrid orbitallari tushunchasidan keng foydalaniladi. Gibridlanish tushunchasi orbitallarning qayta joylashishini tavsiflash usuli sifatida atomning asosiy holatidagi juftlashtirilmagan elektronlar soni hosil bo'lgan bog'lanishlar sonidan kam bo'lgan hollarda zarur. O'xshash energiya darajasiga ega bo'lgan turli atom orbitallari bir-biri bilan o'zaro ta'sirlashib, bir xil shakl va energiyaga ega bo'lgan gibrid orbitallarni hosil qiladi, deb taxmin qilinadi. Gibridlangan orbitallar gibridlanmagan orbitallarga qaraganda ko'proq o'zaro bog'lanish tufayli kuchliroq bog'lanish hosil qiladi.

Gibridlanish turi kosmosdagi gibrid AO larning orientatsiyasini va natijada molekulalarning geometriyasini belgilaydi. Gibridlanishga kirgan orbitallar soniga qarab, uglerod atomi gibridlanishning uchta holatidan birida bo'lishi mumkin. sp3-gibridlanish. Sp3 gibridlanish natijasida 1s2-2s2-2p2 asosiy holatda bo'lgan uglerod atomi 2s dan 2p orbitalgacha bo'lgan elektronning harakati tufayli 1s2-2s1-2p3 qo'zg'aluvchan holatga o'tadi. Qo'zg'atilgan uglerod atomining to'rtta tashqi AO (bitta 2s va uchta 2p orbital) aralashtirilganda to'rtta ekvivalent sp-gibrid orbitallar paydo bo'ladi. Ular uch o'lchamli sakkiz figuraning shakliga ega, ularning pichoqlaridan biri boshqasidan ancha katta. O'zaro itarish tufayli sp3-gibrid AOlar kosmosda tetraedrning uchlari tomon yo'naltiriladi va ular orasidagi burchaklar 109,5 ° ga teng (eng qulay joy). Atomdagi har bir gibrid orbital bitta elektron bilan to'ldirilgan. Sp3 gibridlanish holatidagi uglerod atomi 1s2(2sp3)4 elektron konfiguratsiyasiga ega.

Gibridlanishning bunday holati to'yingan uglevodorodlar (alkanlar)dagi uglerod atomlariga va shunga mos ravishda ularning hosilalarining alkil radikallariga xosdir. sp2-gibridlanish. Sp2 gibridlanish natijasida, qo'zg'atilgan uglerod atomining bir 2s va ikkita 2p AO ning aralashishi natijasida bir tekislikda 120' burchak ostida joylashgan uchta ekvivalent sp2 gibrid orbitallari hosil bo'ladi. Gibridlanmagan 2p-AO perpendikulyar tekislikda joylashgan. Sp2 gibridlanish holatidagi uglerod atomi 1s2-(2sp2)3-2p1 elektron konfiguratsiyasiga ega. Bu uglerod atomi to'yinmagan uglevodorodlar (alkenlar), shuningdek, ba'zi funktsional guruhlarga, masalan, karbonil, karboksil va boshqalarga xosdir sp-Gibridlanish. Sp gibridlanish natijasida qo`zg`algan uglerod atomining bitta 2s va bitta 2p orbitallarining aralashishi natijasida 180° burchak ostida chiziqli joylashgan ikkita ekvivalent sp gibrid AO hosil bo`ladi. Qolgan ikkita gibridlanmagan 2p-AO o'zaro perpendikulyar tekisliklarda joylashgan. Sp-gibridlanish holatidagi uglerod atomi 1s2-(2sp)2-2p2 elektron konfiguratsiyaga ega. Bunday atom uch tomonlama bog'lanishga ega bo'lgan birikmalarda, masalan, alkinlar va nitrillarda uchraydi. Boshqa elementlarning atomlari ham gibridlangan holatda bo'lishi mumkin. Masalan, ammoniy ioni NH4+ tarkibidagi azot atomi va shunga mos ravishda alkilamoniy RNH3+ sp3 gibridlanish holatidadir; pirrol va piridinda - sp2-gibridlanish; nitrillarda - sp-gibridlanish.



Bio.kimyoning asosiy ob'ektlari.

O'rganish ob'ektlari bioorganik kimyoga oqsillar va peptidlar, nuklein kislotalar, uglevodlar, lipidlar, biopolimerlar, alkaloidlar, terpenoidlar, vitaminlar, antibiotiklar, gormonlar, toksinlar, shuningdek, biologik jarayonlarning sintetik regulyatorlari: dori vositalari, pestitsidlar va boshqalar kiradi.

Organik birikmalarning izomeriyasi, uning turlari. Izomeriya turlarining xarakteristikalari, misollar.

Ikki xil izomeriya mavjud: strukturaviy va fazoviy (ya'ni stereoizomeriya). Strukturaviy izomerlar bir-biridan molekuladagi atomlarning bog'lanish tartibi, stereoizomerlar - atomlarning fazoda joylashishi, ular orasidagi bog'lanishlarning bir xil tartibi bilan farqlanadi.

Quyidagi navlar ajralib turadi strukturaviy izomeriya: uglerod skeletining izomeriyasi, pozitsion izomeriyasi, organik birikmalarning turli sinflarining izomeriyasi (sinflararo izomeriya).

Uglerod skeletining izomeriyasi molekula skeletini tashkil etuvchi uglerod atomlari orasidagi bog‘lanish tartibining har xilligi bilan bog‘liq. Masalan: molekulyar formula C4H10 ikkita uglevodorodga to'g'ri keladi: n-butan va izobutan. C5H12 uglevodorod uchun uchta izomer mumkin: pentan, izo-pentan va neopentan. C4H10 ikkita uglevodorodga to'g'ri keladi: n-butan va izobutan. C5H12 uglevodorod uchun uchta izomer mumkin: pentan, izo-pentan va neopentan.

Pozitsion izomeriya molekulaning bir xil uglerod skeletiga ega bo'lgan ko'p bog'lanish, o'rnini bosuvchi va funktsional guruhning turli pozitsiyalariga bog'liq.

Sinflararo izomeriya - izomeriya organik birikmalarning turli sinflariga mansub moddalar.

Organik birikmalarning zamonaviy tasnifi va nomenklaturasi.

Hozirgi vaqtda tizimli nomenklatura keng qo'llaniladi - IUPAC - xalqaro birlashtirilgan kimyoviy nomenklatura. IUPAC qoidalari bir nechta tizimlarga asoslanadi:

1) radikal funktsional (nom funktsional guruh nomiga asoslanadi),

2) bog‘lovchi (ismlar bir necha teng qismlardan tuzilgan),

3) o'rnini bosuvchi (nomning asosi uglevodorod bo'lagi).

Kovalent bog'lanishlar. Pi va sigma aloqalari.

Kovalent bog'lanish organik birikmalardagi asosiy bog‘lanish turi hisoblanadi.

Bu bir juft valentlik elektron bulutlarining qoplanishi natijasida hosil boʻlgan bogʻlanishdir.

Pi aloqasi p atom orbitallarining bir-birining ustiga chiqishi natijasida hosil bo'lgan kovalent bog'lanishdir.

Sigma bog'lanish - bu s-atom orbitallari bir-biriga yopishganda hosil bo'lgan kovalent bog'lanish.

Agar molekuladagi atomlar o‘rtasida ham s- va p-bog‘lar hosil bo‘lsa, u holda ko‘p (ikki yoki uch) bog‘ hosil bo‘ladi.

6. Organik birikmalarning tuzilishi haqidagi zamonaviy g`oyalar. Kontseptsiya " kimyoviy tuzilishi", "konfiguratsiya", "konformatsiya", ularning ta'rifi. Biologik faollikning namoyon bo'lishida strukturaning o'rni.

1861 yilda A.M. Butlerov org tuzilishi haqidagi zamonaviy g'oyalar asosida organik birikmalarning kimyoviy tuzilishi nazariyasini taklif qildi. quyidagi asosiy qoidalardan iborat bo'lgan ulanishlar:

1. Moddalar molekulalarida atomlarning kimyoviy bog'lanishning qat'iy ketma-ketligi mavjud bo'lib, u kimyoviy tuzilish deb ataladi.

2. Moddaning kimyoviy xossalari uning elementar tarkibiy qismlarining tabiati, ularning miqdori va kimyoviy tuzilishi bilan belgilanadi.

3.Agar moddalar bilan bir xil tarkib Va molekulyar og'irlik turli tuzilishga ega, keyin izomeriya hodisasi yuzaga keladi.

4. Maxsus reaksiyalarda molekulaning faqat ba'zi qismlari o'zgarganligi sababli mahsulot tuzilishini o'rganish asl molekulaning tuzilishini aniqlashga yordam beradi.

5. Molekuladagi alohida atomlarning kimyoviy tabiati (reaktivligi) atrof-muhitga qarab o'zgaradi, ya'ni. boshqa elementlarning qaysi atomlari bilan bog'langanligiga qarab.

"Kimyoviy tuzilish" tushunchasi molekuladagi atomlarning ma'lum bir bog'lanish tartibi va ularning tuzilishi haqidagi g'oyani o'z ichiga oladi. kimyoviy o'zaro ta'sir, atomlarning xossalarini o'zgartirish.

Sigma va pi aloqalari (s- va p-bog'lar)

elektron zichligi taqsimotining o'ziga xos, ammo har xil fazoviy simmetriyasi bilan tavsiflangan kovalent kimyoviy bog'lanishlar. Ma'lumki, o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning elektronlarini bo'lishish natijasida kovalent bog'lanish hosil bo'ladi. Hosil bo'lgan s bog'ning elektron buluti bog'lanish chizig'iga, ya'ni o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning yadrolarini bog'laydigan chiziqqa nisbatan simmetrikdir. Oddiy ulanishlar kimyoviy birikmalar odatda (t-bog'lar (qarang. Oddiy bog'). p-bog'ning elektron buluti bog'lanish chizig'idan o'tuvchi tekislikka nisbatan simmetrikdir (). guruch. 1 , b) va bu tekislikda (tugun tekisligi deb ataladi) elektron zichligi nolga teng. Yunoncha s va p harflaridan foydalanish ularning yozishmalari bilan bog'liq Lotin harflari s Va R atom elektronlarini belgilashda, ularning ishtirokida birinchi marta mos ravishda s- va p-bog'larni hosil qilish mumkin bo'ladi. Chunki atom bulutlari R-orbitallar ( p x, RU, p z) mos keladigan o'qlarga nisbatan simmetrikdir Dekart koordinatalari (X, da, z), agar bitta bo'lsa R-orbital, masalan p z, s bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi (o'q z- aloqa liniyasi), qolgan ikkitasi R-orbitallar ( p x, p y) ikkita p-bog'larning hosil bo'lishida ishtirok etishi mumkin (ularning tugun tekisliklari bo'ladi yz Va xz mos ravishda; sm. guruch. 2 ). s va p bog'lanishlarni hosil qilishda ham qatnasha oladi d- (sm. guruch. 1 ) Va f- atom elektronlari.

Lit.: Pimentel G., Spratley R., Qanday qilib kvant mexanikasi kimyoviy bog'lanishni tushuntiradi, trans. ingliz tilidan, M., 1973; Shustorovich E. M., Kimyoviy aloqa, M., 1973 yil.

E. M. Shustorovich.

Guruch. 1. s - s-, s - p s-, p s - p s - o'zaro ta'sir (a) va p - bog'lanish natijasida s bog'lanish hosil bo'lishida orbitallarning fazoviy yo'nalishini sxematik tasviri. p p -, p p -, d p - d p - o'zaro ta'sirlar (b).

Guruch. 2. P x -, p y -, p z - elektron bulutlarining sxematik tasviri. Dekart koordinatalarining o'qlari va p x - va p y - orbitallarning tugun tekisliklari ko'rsatilgan.

Katta Sovet ensiklopediyasi. - M.: Sovet Entsiklopediyasi. 1969-1978 .

Boshqa lug'atlarda "Sigma va pi obligatsiyalari" nima ekanligini ko'ring:

- (modellar) maydon nazariyasi modellari, ularda m skalar maydonlar (i=1, ..., m) d o'lchovli vaqt fazosining (ixtiyoriy imzoning) ma'lum bir M manifoldiga xaritasini belgilash sifatida ko'rib chiqilishi mumkin. metrik bilan o'lchov ... Jismoniy ensiklopediya

1-rasm. Sigma ulanishi ... Vikipediya

Yunon alifbosi α Alpha Νn Nu ... Vikipediya

Sigma (s) - va pi (p) - ulanishlar- elektron zichlik taqsimotining ma'lum, ammo har xil fazoviy simmetriyasi bilan tavsiflangan kovalent kimyoviy xususiyat. Olingan elektron bulut s aloqasi aloqa liniyasiga nisbatan simmetrikdir,... ... ensiklopedik lug'at metallurgiyada

- (lotincha cumulo to'plash, to'plash) kamida bitta atom qo'shni ikkita atomga qo'sh bog'lar orqali bog'langan aloqalar tizimi. K. s. Sigma va Pi ulanish guruhida)). s bog'lanishlar C atomining ikkita atom orbitali orqali hosil bo'ladi ... ...

Metan molekulasi misolida kovalent bog'lanish: to'liq tashqi energiya darajasi Vodorod (H) 2 ta elektronga, uglerodda (C) 8 ta elektronga ega. Kovalent bog'lanish - yo'naltirilgan valent elektron bulutlari tomonidan hosil bo'lgan bog'lanish. Neytral... ... Vikipediya

delta-sigma modulyatori- Kirishda integrator yoqilgan va qabul qilingandan so'ng teskari operatsiya amalga oshiriladigan delta modulyatorini o'zgartirish, ya'ni. demodulyatorning chiqish signalini farqlash. Muhandislik nuqtai nazaridan delta-sigma modulyatorini amalga oshirish... ...dan qiyinroq emas. Texnik tarjimon uchun qo'llanma

loyiha Sigma- 1976 yilda Amerikaning Aquarius maxfiy loyihasidan ajratilgan loyiha. Loyihaning maqsadi musofirlar bilan aloqa o'rnatish va ehtimol shtatdagi havo kuchlari bazalaridan birida amalga oshiriladi. Nyu-Meksiko. E. Sigma loyihasi D. Sigma loyihasi… Ingliz va nemis tillarida ekvivalentlari bilan izohli ufologik lug'at

Ulashishni ochish... Vikipediyani yozing

Organik birikmalardagi atomlar va bog'larning molekula ichidagi o'zaro ta'sirining eng muhim turlaridan biri; atomlarning elektron sistemalarining oʻzaro taʼsiridan kelib chiqadi (birinchi navbatda valentlik elektronlari, Valentlikka qarang). Asosiy belgi… … Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

Kitoblar

• Qishloq aloqalari uchun raqamli ATS, Zaporojchenko N.P., Kartashevskiy V.G., Mishin D.V., Roslyakov A.V., Sutyagina L.N., Kitobda qishloq telefon tarmoqlarini (STS) qurish va asosiy loyihalash tamoyillari bo'yicha materiallar taqdim etilgan, shuningdek ko'rib chiqilgan. hozirgi holat va qishloqlarni rivojlantirish istiqbollari... Turkum: Telekommunikatsiya, elektroakustika, radioaloqa Nashriyot:

Yagona ulanish- ikki atom o'rtasida faqat bitta umumiy elektron juft hosil bo'lgan kovalent bog'lanish.

Sigma aloqa- kovalent bog'lanish, uning hosil bo'lishi paytida elektron bulutlarning bir-biriga yopishish maydoni atom yadrolarini bog'laydigan chiziqda joylashgan. Yagona obligatsiyalar har doim sigma obligatsiyalaridir.

Pi ulanishi- kovalent bog'lanish, uning hosil bo'lishi paytida bir-biriga yopishgan elektron bulutlar maydoni yadrolarni bog'laydigan chiziqning har ikki tomonida joylashgan. Ular ikkita atom o'rtasida ikkita yoki uchta umumiy elektron juftlik paydo bo'lganda hosil bo'ladi. Bog'langan atomlar orasidagi umumiy elektron juftlari soni xarakterlanadi aloqa ko'pligi.

Agar ikkita atom o'rtasidagi bog'lanish ikkita umumiy elektron juftlik orqali hosil bo'lsa, unda bunday bog'lanish deyiladi ikki tomonlama aloqa. Har qanday qo'sh bog'lanish bitta sigma va bitta pi bog'lanishdan iborat.

Agar ikkita atom o'rtasidagi bog'lanish uchta umumiy elektron juftligidan hosil bo'lsa, unda bunday bog'lanish deyiladi uch tomonlama bog'lanish. Har qanday uchlik bog'lanish bitta sigma va ikkita pi bog'lanishdan iborat.

Ikki va uch tomonlama obligatsiyalar mavjud umumiy ism: bir nechta ulanishlar.

Bir-biriga yopishgan orbitallar yadrolararo o'qga nisbatan bir xil simmetriyaga ega bo'lishi kerak. Atom yadrolarini tutashtiruvchi chiziq boʻylab atom orbitallarining ustma-ust tushishi s ning hosil boʻlishiga olib keladi. - ulanishlar. Kimyoviy zarrachadagi ikkita atom o'rtasida faqat bitta s bog'lanish mumkin. Barcha s bog'lanishlar yadrolararo o'qga nisbatan eksenel simmetriyaga ega. Kimyoviy zarrachalar bo'laklari yadrolararo o'q atrofida s bog'lanish hosil qiluvchi atom orbitallarining bir-biriga yopishish darajasini buzmasdan aylanishi mumkin. Yo'naltirilgan, fazoda qat'iy yo'naltirilgan s-bog'lar to'plami strukturani hosil qiladi kimyoviy zarracha.
Bog'lanish chizig'iga perpendikulyar bo'lgan atom orbitallarining qo'shimcha qoplamasi bilan, p obligatsiyalari. Natijada, atomlar o'rtasida bir nechta bog'lanishlar paydo bo'ladi: Yagona (s), Ikki (s +p), Uch (s + p + p).F−F, O=O, N≡N.
Eksenel simmetriyaga ega bo'lmagan p-bog'ning paydo bo'lishi bilan kimyoviy zarracha bo'laklarining s-bog' atrofida erkin aylanishi mumkin emas, chunki bu p-bog'ning yorilishiga olib kelishi kerak. s- va p-bog'lardan tashqari, boshqa turdagi bog'lanishlarni hosil qilish mumkin - d-bog'lar: Odatda, bunday bog'lanish atomlar tomonidan s- va p-bog'lar hosil bo'lgandan so'ng, atomlar d- va f-orbitallarga ega bo'lganda, ularning "barglari" bir vaqtning o'zida to'rtta joyda qoplanishi natijasida hosil bo'ladi. Natijada, muloqotning ko'pligi 4-5 gacha ko'tarilishi mumkin.

Tuzilmalarning asosiy turlari noorganik birikmalar. Molekulyar va
molekulyar bo'lmagan tuzilish. Atom, molekulyar, ion va metall
kristall panjaralar.

Turi	molekulyar	ionli	atom	metall
Tugunlarda	molekulalar	Ijobiy va manfiy zaryadlangan ionlar (kationlar va anionlar)	Atomlar	Atomlar va musbat zaryadlangan metall ionlari
Muloqot xarakteri	Molekulyar o'zaro ta'sir kuchlari (jumladan. vodorod aloqalari)	Elektrostatik ionli aloqalar	Kovalent aloqalar	Metall ionlar va erkin elektronlar orasidagi metall bog'lanish.
Bardoshli	Zaif	Bardoshli	Juda bardoshli	Har xil kuchli tomonlar
Exc. fizika. Azizlar	Past eriydigan, past qattiqlik, suvda ko'p eriydi.	O'tga chidamli, qattiq, suvda ko'p eriydi, eritmalar va eritmalar o'tkazadi elektr toki(2-toifa o'tkazgichlar)	Juda o'tga chidamli, juda qattiq, suvda amalda erimaydi	Ular xossalari jihatidan xilma-xildir: ular porlashi, elektr o'tkazuvchanligi (1-toifa o'tkazgichlar) va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.
taxminan.	Yod, muz, quruq muz.	NaCl, KOH, Ba(NO 3) 2	Olmos, kremniy	Mis, kaliy, sink.

Molekulyar va molekulyar bo'lmagan moddalar - belgilardan biri kimyoviy moddalar ularning tuzilishi haqida.

Molekulyar moddalar - bular eng kichik strukturaviy zarralari molekulalar bo'lgan moddalardir

Molekulalar- molekulyar moddaning mustaqil yashashga va uni saqlab qolishga qodir bo'lgan eng kichik zarrasi Kimyoviy xossalari. Molekulyar moddalar mavjud past haroratlar erishi va qaynashi va standart sharoitlarda qattiq, suyuq yoki gazsimon holatda topiladi.

Molekulyar bo'lmagan moddalar - bular eng kichik strukturaviy zarralari atomlar yoki ionlar bo'lgan moddalardir.

Va u musbat yoki manfiy zaryadga ega bo'lgan atom yoki atomlar guruhidir.

Molekulyar bo'lmagan moddalar qattiq holatda standart sharoitda agregatsiya holati va yuqori erish va qaynash nuqtalariga ega.

Molekulyar va molekulyar bo'lmagan tuzilishga ega moddalar mavjud. Barcha gazlar va barcha suyuqliklar molekulyar tuzilishga ega. Qattiq moddalar molekulyar yoki molekulyar bo'lmagan tuzilishga ega bo'lishi mumkin. Uchuvchi qattiq moddalar (muz, yod, oq fosfor, organik moddalar) molekulyar tuzilishga ega. Tugunlarda kristall panjara juda o'zgaruvchan qattiq moddalar molekulalar mavjud. Aksariyat noorganik qattiq moddalar molekulyar bo'lmagan tuzilishga ega; panjara joylarida ionlar (tuzlar, asoslar) yoki atomlar (metall, olmos, kremniy) mavjud. Molekulyar tuzilishga ega bo'lgan moddalar barcha ma'lum moddalarning 95% dan ortig'ini tashkil qiladi, chunki organik moddalar molekulyar tuzilishga ega va organik moddalar noorganiklarga qaraganda ko'proq ma'lum.
Kimyoviy reaksiyalar. Tasniflash kimyoviy reaksiyalar. Asosiy maqsadlar kimyoviy kinetika va kimyoviy termodinamika.

Kimyoviy reaksiyalar– Bular bir moddaning boshqasiga aylanishi sodir bo'ladigan hodisalardir.

Kimyoviy reaktsiyalarning belgilari:

ü Gaz chiqishi

Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2

ü Cho'kmaning cho'kishi yoki erishi

BaCl 2 +H 2 SO 4 =BaSO 4 +2HCl

ü Rang o'zgarishi

FeCl 3(sariq) +3KSCN (rangsiz) =Fe(SCN) 3(qizil) +3KCl

ü Hid paydo bo'ladi.

ü Yorug'lik va issiqlik emissiyasi

H 2 SO 4 +2NaOH=Na 2 SO 4 +2H 2 O+Q

2Mg+O 2 =2MgO+ hv

Kimyoviy reaktsiyalar sodir bo'lishi uchun shartlar kerak: reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan aloqa qilish, isitish, yoritish.

Kimyoviy reaksiyalarning tasnifi:

I. Boshlang'ich reaktivlarning soni va tarkibiga ko'ra:

a) Murakkab reaktsiya- bir nechta moddalar bir moddani hosil qiladigan reaktsiya, asl moddadan murakkabroq: A+B=AB

SO 3 +H 2 O=H 2 SO 4

NH 3 +HCl=NH 4 Cl

b) Parchalanish reaktsiyasi- bitta murakkab moddadan bir nechta moddalar hosil bo'ladigan reaktsiya. Yakuniy mahsulotlar oddiy va murakkab moddalar bo'lishi mumkin: AB=A+B

2KClO 3 =2KCl+3O 2

c) O'zgartirish reaktsiyasi- bir elementning atomlari murakkab moddada boshqa elementning atomlarini almashtiradigan va bir vaqtning o'zida ikkita yangi - oddiy va murakkab hosil bo'ladigan reaktsiya: X+AB=AX+B

Fe+CuSO 4 =FeSO 4 +Cu

Zn+2HCl=ZnCl 2 +H 2

d) Almashinuv reaktsiyasi- reaksiyaga kirishuvchi moddalar almashinadigan reaksiya komponentlar, buning natijasida ikkita murakkab moddadan ikkita yangi modda hosil bo'ladi murakkab moddalar: AB+CX=AX+CB

BaCl 2 + Na 2 SO 4 = 2NaCl + BaSO 4

AgNO 3 +HCl=HNO 3 +AgCl

II. Termal effekt belgisiga ko'ra reaktsiyalar quyidagilarga bo'linadi:

a) endotermik- issiqlikni yutish bilan sodir bo'ladigan reaktsiyalar

b) ekzotermik- issiqlik ajralib chiqishiga olib keladigan reaktsiyalar.

III. Kataliz hodisasini hisobga olgan holda:

a) katalitik(katalizator ishtirokida oqadi)

b) katalitik bo'lmagan.

IV. Qaytarilish qobiliyatiga ko'ra reaktsiyalar quyidagilarga bo'linadi:

a) qaytariladigan- oldinga va teskari yo'nalishda bir vaqtning o'zida oqadigan

b) qaytarib bo'lmaydigan - bir yo'nalishda oqadi

V. Reaksiyaga kirishuvchi moddalar molekulalaridagi elementlarning oksidlanish darajalarining o‘zgarishiga asoslanib:

a) OVR- elektron uzatish reaktsiyalari

b) OVR emas- elektron o'tkazilmaydigan reaktsiyalar.

VI. Reaksiya tizimining bir xilligiga qarab:

a) Bir hil- bir hil tizimda oqadi

b) Heterojen- geterogen tizimda sodir bo'ladi

14. Kovalent bog'lanishning asosiy xarakteristikalari. Bog'lanish uzunligi va energiyasi. To'yinganlik va yo'nalish. Muloqotning ko'pligi. Sigma va Pi ulanishlari.

- Umumiy elektron juftlari tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish deyiladi atom yoki kovalent. Har bir kovalent kimyoviy bog'lanish ma'lum sifat yoki miqdoriy xususiyatlarga ega. Bularga quyidagilar kiradi:

Havola uzunligi

Aloqa energiyasi

To'yinganlik

Aloqa yo'nalishi

Aloqa polaritesi

Aloqa ko'pligi

- Havola uzunligi- bog'langan atomlarning yadrolari orasidagi masofa. Bu atomlarning kattaligiga va ularning elektron qobiqlarining bir-biriga yopishish darajasiga bog'liq. Bog'lanishning uzunligi bog'lanish tartibi bilan belgilanadi: bog'lanish tartibi qanchalik baland bo'lsa, uning uzunligi qisqaroq bo'ladi.

Aloqa energiyasi yakka atomlardan molekula hosil bo'lganda ajralib chiqadigan energiya. Odatda J/mol (yoki kal/mol) da ifodalanadi. Bog'lanish energiyasi bog'lanish tartibi bilan belgilanadi: bog'lanish tartibi qanchalik katta bo'lsa, uning energiyasi shunchalik katta bo'ladi. Bog'lanish energiyasi uning kuchining o'lchovidir. Uning qiymati bog'lanishni uzish uchun zarur bo'lgan ish yoki alohida atomlardan modda hosil bo'lganda energiyaning ortishi bilan belgilanadi. Kamroq energiyani o'z ichiga olgan tizim barqarorroq. Ikki atomli molekulalar uchun bog'lanish energiyasi qarama-qarshi belgi bilan olingan dissotsiatsiya energiyasiga teng. Agar molekulada 2 dan ortiq turli atomlar birlashsa, u holda o'rtacha bog'lanish energiyasi molekulaning dissotsilanish energiyasiga to'g'ri kelmaydi. Bir xil atomlardan tashkil topgan molekulalardagi bog'lanish energiyalari guruhlarga bo'lib yuqoridan pastga qarab kamayadi. Vaqt o'tishi bilan bog'lanish energiyasi ortadi.

- To'yinganlik- umumiy elektron juftlari tufayli berilgan atom boshqalar bilan qancha bog'lanishni ko'rsatadi. Bu berilgan atom boshqalar bilan bog'langan umumiy elektron juftlari soniga teng. Kovalent bog'lanishning to'yinganligi - atomning cheklangan miqdordagi kovalent bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etish qobiliyati.

Diqqat- bu elektron bulutlarni ulashning ma'lum bir nisbiy joylashuvi. Bu kimyoviy bog'langan atomlar yadrolarining fazoda ma'lum bir joylashishiga olib keladi. Kovalent bog'lanishning fazoviy yo'nalishi hosil bo'lgan bog'lanishlar orasidagi burchaklar bilan tavsiflanadi, ular deyiladi. bog'lanish burchaklari.

- Muloqotning ko'pligi. Atomlar orasidagi bog'lanishda ishtirok etgan elektron juftlar soni bilan aniqlanadi. Agar bog'lanish bir nechta elektron juftligidan hosil bo'lsa, u ko'p elektronlar deb ataladi. Bog'larning ko'pligi oshgani sayin energiya ortadi va bog'lanish uzunligi kamayadi. Ko'p bog'langan molekulalarda o'q atrofida aylanish yo'q.

- Sigma va pi aloqalari. Kimyoviy bog'lanish elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishi natijasida yuzaga keladi. Agar bu qoplama atom yadrolarini tutashtiruvchi chiziq bo'ylab sodir bo'lsa, u holda bog'lanish sigma bog'i deyiladi. U s-s elektronlar, p-p elektronlar, s-p elektronlar tomonidan hosil bo'lishi mumkin. Bitta elektron juft tomonidan amalga oshiriladigan kimyoviy bog'lanish bitta bog'lanish deb ataladi. Yagona obligatsiyalar har doim sigma obligatsiyalaridir. S tipidagi orbitallar faqat sigma bog'lanish hosil qiladi. Ammo ikki va hatto uch marta bog'langan juda ko'p birikmalar ma'lum. Ulardan biri sigma bog'lanish, qolganlari esa pi bog'lanish deb ataladi. Bunday bog'lanishlar hosil bo'lganda, yadrolararo o'qga simmetrik bo'lgan fazoning ikkita hududida bir-birining ustiga chiqadigan elektron bulutlar paydo bo'ladi.

15. Molekulalar misolida atom orbitallarini duragaylash: metan, alyuminiy xlorid, berilliy xlorid. Bog'lanish burchagi va molekulyar geometriya. Molekulyar orbital usul (MO LCAO). Gomo- va getero-yadro molekulalarining energiya diagrammalari (N2, Cl2, N.H.3, Bo'l2).

- Gibridlanish. Aralash orbitallarning yangi to'plami gibrid orbitallar deb ataladi va aralashtirish texnikasining o'zi atom orbitallarining gibridlanishi deb ataladi.

BeCl2 dagi kabi bir s va bitta p orbitalning aralashishi sp gibridlanish deyiladi. Asosan, s-orbitalning gibridlanishi faqat bitta bilan emas, balki ikkita, uchta yoki butun bo'lmagan p-orbitallar bilan, shuningdek, d-orbitallar ishtirokida gibridlanish mumkin.

Chiziqli BeCl2 molekulasini ko'rib chiqamiz. Valentlik holatidagi berilliy atomi bitta s- va bitta p-elektron tufayli ikkita bog'lanishga qodir. Shubhasiz, bu turli uzunlikdagi xlor atomlari bilan ikkita bog'lanishga olib kelishi kerak, chunki bu elektronlarning radial taqsimoti boshqacha. Haqiqiy BeCl2 molekulasi simmetrik va chiziqli; uning ikkita Be-Cl aloqasi aynan bir xil. Bu shuni anglatadiki, ular bir xil holatdagi elektronlar bilan ta'minlangan, ya'ni. bu yerda valentlik holatidagi berilliy atomi endi bitta s- va bitta p-elektronga ega emas, balki s- va p-atom orbitallarining “aralashmasi” natijasida hosil boʻlgan orbitallarda joylashgan ikkita elektronga ega. Metan molekulasi sp3 gibridlanishiga, alyuminiy xlorid molekulasi esa sp2 gibridlanishiga ega bo'ladi.

Gibridlanish barqarorligi uchun shartlar:

1) Dastlabki orbital atomlari bilan solishtirganda, gibrid orbitallar bir-biriga yaqinroq bo'lishi kerak.

2) Gibridlanishda energiya darajasiga yaqin bo'lgan atom orbitallari ishtirok etadi, shuning uchun davriy jadvalning chap tomonida barqaror gibrid orbitallar hosil bo'lishi kerak.

Gibridlanish	Molekula shakli	Bog'lanish burchagi
	Chiziqli
	Uchburchak
	Tetraedr

- Bog'lanish burchagi va molekulyar geometriya. Har bir holatda, gibrid orbitallar ma'lum bir yo'nalishga ega bo'lib, bu aloqalar, bog'lanish burchaklari orasidagi ma'lum burchakka ega bo'lgan molekulalarning shakllanishiga yordam beradi. Gibridlanishning har bir turi ma'lum bir turga mos keladi bog'lanish burchagi va ma'lum bir molekula shakli:

- MO LCAO. Molekulyar orbitallarni shunday tasavvur qilish mumkin chiziqli birikma atom orbitallari. Molekulyar orbitallar ma'lum bir simmetriyaga ega bo'lishi kerak. Atom orbitallarini elektronlar bilan to'ldirishda quyidagi qoidalarni hisobga olish kerak:

1. Agar atom orbitali Shredinger tenglamasining yechimi bo'lgan va atomdagi elektronning holatini tavsiflovchi ma'lum bir funktsiya bo'lsa, MO usuli ham Shredinger tenglamasining yechimidir, lekin molekuladagi elektron uchun.

2. Molekulyar orbital atom orbitallarini qoʻshish yoki ayirish yoʻli bilan topiladi.

3. Molekulyar orbitallar va ularning soni reaksiyaga kirishuvchi atomlarning atom orbitallari yig’indisiga teng.

Agar molekulyar orbitallar uchun eritma atom orbitallarining funktsiyalarini qo'shish orqali olingan bo'lsa, u holda molekulyar orbitallarning energiyasi dastlabki atom orbitallarining energiyasidan past bo'ladi. Va bunday orbital deyiladi bog'lovchi orbital.

Funksiyalarni ayirish holatida molekulyar orbital yuqori energiyaga ega va u deyiladi bo'shashish.

Sigma va pi orbitallari mavjud. Ular Hund qoidasiga ko'ra to'ldiriladi.

Bog'lar soni (bog'lanish tartibi) bog'lovchi orbitaldagi elektronlarning umumiy soni va antibog'lanish orbitalidagi elektronlar soni o'rtasidagi farqga teng bo'lib, 2 ga bo'linadi.

MO usuli energiya diagrammalaridan foydalanadi:

16. Muloqotning qutblanishi. Ulanishning dipol momenti. O'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning xususiyatlari: ionlanish potentsiali, elektronga yaqinlik, elektronegativlik. Bog'lanishning ionlik darajasi.

- Dipol momenti- zaryadlangan zarralar tizimining elektr xususiyatlarini tavsiflovchi fizik miqdor. Dipolda (qarama-qarshi zaryadli ikkita zarracha) elektr dipol momenti dipolning musbat zaryadi va zaryadlar orasidagi masofaning mahsulotiga teng bo'lib, manfiy zaryaddan musbat zaryadga yo'naltiriladi. Dipol momenti kimyoviy bog'lanish elektron bulutining atomlardan biriga qarab siljishi tufayli. Agar tegishli dipol momenti noldan sezilarli darajada farq qilsa, bog'lanish qutbli deb ataladi. Molekuladagi alohida bog'lanishlar qutbli, molekulaning umumiy dipol momenti nolga teng bo'lgan holatlar mavjud; bunday molekulalar qutbsiz deyiladi (masalan, CO 2 va CCl 4 molekulalari). Agar molekulaning dipol momenti nolga teng bo'lmasa, molekula qutbli deb ataladi. Masalan, H 2 O molekulasi.Molekulaning dipol momentining kattalik tartibi elektron zaryadi (1.6.10 -19 S) va kimyoviy bogʻning uzunligi (taxminan 10 -10 m) koʻpaytmasi bilan aniqlanadi. ).

Elementning kimyoviy tabiati uning atomining elektronlarni yo'qotish va olish qobiliyati bilan belgilanadi. Bu qobiliyatni atomning ionlanish energiyasi va uning elektronga yaqinligi bilan aniqlash mumkin.

- Ionizatsiya energiyasi atomning qo'zg'atilmagan atomdan elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan energiya miqdori. U har bir mol uchun kilojoulda ifodalanadi. Ko'p elektronli atomlar uchun E1, E2, E3, ..., En ionlanish energiyalari birinchi, ikkinchi va boshqalarni ajratishga mos keladi. elektronlar. Bunday holda, har doim E1

- Atomning elektronga yaqinligi- neytral atomga elektron qo'shish, uni manfiy ionga aylantirishning energetik ta'siri. Atomning elektronga yaqinligi kJ/molda ifodalanadi. Elektronlarning yaqinligi son jihatdan teng, lekin manfiy zaryadlangan ionning ionlanish energiyasiga qarama-qarshidir va atomning elektron konfiguratsiyasiga bog'liq. 7-guruh p-elementlari eng yuqori elektron yaqinlikka ega. s2 (Be, Mg, Ca) va s2p6 (Ne, Ar, Kr) konfiguratsiyaga ega yoki yarim p-sublayer (N, P, As) bilan to'ldirilgan atomlar elektronga yaqinlik ko'rsatmaydi.

- Elektromanfiylik- birikmadagi atomning elektronni jalb qilish qobiliyatining o'rtacha xarakteristikasi. Bunday holda, turli birikmalardagi atomlarning holatlaridagi farq e'tiborga olinmaydi. Ionlanish potentsiali va elektron yaqinligidan farqli o'laroq, EO qat'iy belgilangan jismoniy miqdor emas, balki foydali shartli xarakteristikdir. Eng elektromanfiy element ftordir. EO ionlanish energiyasi va elektron yaqinligiga bog'liq. Bir ta'rifga ko'ra, atomning EO ni uning ionlanish energiyasi va elektron yaqinligi yig'indisining yarmi sifatida ifodalash mumkin. Elementga doimiy EO tayinlash mumkin emas. Bu ko'pgina omillarga, xususan, elementning valentlik holatiga, u kiritilgan birikma turiga va boshqalarga bog'liq.

17. Polarizatsiya qobiliyati va polarizatsiya effekti. Ushbu nazariya nuqtai nazaridan moddalarning ayrim fizik xossalarini tushuntirish.

- Polarizatsiya nazariyasi barcha moddalarni sof ionli deb hisoblaydi. Tashqi maydon bo'lmaganda, barcha ionlar sharsimon shaklga ega. Ionlar bir-biriga yaqinlashganda, kation maydoni anion maydoniga ta'sir qiladi va ular deformatsiyalanadi. Ion polarizatsiyasi - ionlarning tashqi elektron bulutining yadrosiga nisbatan siljishi.

Polarizatsiya ikki jarayondan iborat:

ion polarizatsiyasi

boshqa ionga qutblanish ta'siri

Ionning qutblanuvchanligi ion elektron bulutining tashqi elektr maydon ta’sirida deformatsiyalanish qobiliyatining o‘lchovidir.

Ionlarning qutblanishi qonuniyatlari:

Anionlar kationlarga qaraganda ko'proq qutblangan. Haddan tashqari elektron zichligi elektron bulutining yuqori tarqalishiga va bo'shashmasligiga olib keladi.

Izoelektron ionlarning qutblanishi musbat zaryadlarning kamayishi va manfiy zaryadlarning ortishi bilan ortadi. Izoelektron ionlar bir xil konfiguratsiyaga ega.

Ko'paytiriladigan zaryadlangan kationlarda yadro zaryadi elektronlar sonidan ancha katta. Bu elektron qobiqni siqadi va uni barqarorlashtiradi, shuning uchun bunday ionlar deformatsiyaga kamroq moyil bo'ladi. Kationlarning qutblanishi 18 elektron bilan to'ldirilgan tashqi elektron qobig'i bo'lgan ionlardan to'ldirilmaganga, so'ngra asil gaz ionlariga o'tganda pasayadi. Buning sababi, xuddi shu davrdagi elektronlar uchun d-elektron qobig'i s- va p-elektron qobiqlarga nisbatan ko'proq tarqalgan, chunki d elektronlar yadro yaqinida ko'proq vaqt sarflaydi. Shuning uchun d-elektronlar atrofdagi anionlar bilan kuchliroq o'zaro ta'sir qiladi.

Analog ionlarning polarizatsiyasi elektron qatlamlar sonining ko'payishi bilan ortadi. Kichik o'lchamli va ko'paytiriladigan zaryadlangan kationlar uchun qutblanish eng qiyin bo'lib, asil gazlarning elektron qobig'i mavjud. Bunday kationlar qattiq deyiladi. Ko'p zaryadli anionlar va kam zaryadli quyma kationlar eng oson qutblanadi. Bu yumshoq ionlar.

- Polarizatsiya effekti. Tashqi elektron qatlamning zaryadlari, hajmi va tuzilishiga bog'liq.

1. Kationning qutblanish effekti uning zaryadi ortishi va radiusi kamayishi bilan ortadi. Maksimal qutblanish effekti kichik radiusli va katta zaryadli katonlarga xosdir, shuning uchun ular kovalent tipdagi birikmalar hosil qiladi. Zaryad qancha ko'p bo'lsa, qutblanish aloqasi shunchalik katta bo'ladi.

2. Kationlarning qutblanish effekti s-elektron bulutli ionlardan toʻliq boʻlmagan bulutga va 18 elektronli bulutga oʻtganda kuchayadi. Kationning qutblanish ta'siri qanchalik katta bo'lsa, kovalent bog'lanishning hissasi shunchalik katta bo'ladi.

- Polarizatsiya nazariyasining jismoniy xususiyatlarini tushuntirish uchun qo'llanilishi:

Anionning qutblanish qobiliyati (kationning qutblanish ta'siri) qanchalik katta bo'lsa, uning kovalent bog'lanish ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Shuning uchun kovalent bog'lanishga ega bo'lgan birikmalarning qaynash va erish nuqtalari ionli bog'lanishlarga qaraganda past bo'ladi. Bog'lanishning ionligi qanchalik yuqori bo'lsa, erish va qaynash nuqtalari shunchalik yuqori bo'ladi.

Elektron qobiqning deformatsiyasi yorug'lik to'lqinlarini aks ettirish yoki yutish qobiliyatiga ta'sir qiladi. Bu erdan, qutblanish nazariyasi nuqtai nazaridan, birikmalarning rangini tushuntirish mumkin: oq hamma narsani aks ettiradi; qora - so'riladi; shaffof - o'tadi. Bu bilan bog'liq: agar qobiq deformatsiyalangan bo'lsa, u holda elektronlarning kvant darajalari bir-biriga yaqinlashib, energiya to'sig'ini kamaytiradi, shuning uchun qo'zg'alish uchun kam energiya talab qilinadi. Chunki yutilish elektronlarning qo'zg'alishi bilan bog'liq, ya'ni. ularning yuqori darajaga o'tishi bilan, keyin yuqori polarizatsiya mavjudligida, allaqachon ko'rinadigan yorug'lik tashqi elektronlarni qo'zg'atishi mumkin va modda rangli bo'ladi. Anionning zaryadi qanchalik yuqori bo'lsa, rang intensivligi shunchalik past bo'ladi. Polarizatsiya ta'siri birikmalarning reaktivligiga ta'sir qiladi, shuning uchun ko'plab birikmalar uchun kislorod o'z ichiga olgan kislotalarning tuzlari tuzlarning o'ziga qaraganda barqarorroqdir. Eng katta qutblanish effekti d-elementlarda uchraydi. Zaryad qancha ko'p bo'lsa, polarizatsiya ta'siri shunchalik katta bo'ladi.

18. Ion bog'lanish kovalent qutbli bog'lanishning cheklovchi holati sifatida. Har xil turdagi bog'lanishlarga ega bo'lgan moddalarning xossalari.

Ion bog'lanish tabiatini ionlarning elektrostatik o'zaro ta'siri bilan izohlash mumkin. Elementlarning oddiy ionlar hosil qilish qobiliyati ularning atomlarining tuzilishi bilan belgilanadi. Kationlar eng oson ionlanish energiyasi past bo'lgan elementlarni, gidroksidi va ishqoriy tuproq metallarini hosil qiladi. Anionlar yuqori elektron yaqinligi tufayli 7-guruhning p-elementlari tomonidan eng oson hosil bo'ladi.

Ionlarning elektr zaryadlari ularning tortilishi va qaytarilishiga sabab bo'ladi. Ionlarni kuch maydonlari kosmosning barcha yo'nalishlarida bir xilda taqsimlangan zaryadlangan sharlar deb hisoblash mumkin. Shuning uchun har bir ion har qanday yo'nalishda qarama-qarshi belgili ionlarni o'ziga tortishi mumkin. Ion bog'lanish, kovalent bog'lanishdan farqli o'laroq, yo'nalishsizligi bilan tavsiflanadi.

Qarama-qarshi belgilardagi ionlarning bir-biri bilan o'zaro ta'siri ularning kuch maydonlarining to'liq o'zaro kompensatsiyasiga olib kelishi mumkin emas. Shu sababli, ular boshqa yo'nalishlarda ionlarni jalb qilish qobiliyatini saqlab qoladilar. Shuning uchun, kovalent bog'lanishdan farqli o'laroq, ionli bog'lanish to'yinmaganlik bilan tavsiflanadi.

19. Metall ulanish. Ion va kovalent bog'lanishlar bilan o'xshashlik va farqlar

Metall bog'lanish har bir alohida atomning elektronlari aloqada bo'lgan barcha atomlarga tegishli bo'lgan bog'lanishdir. Bunday bog'lanishdagi "molekulyar" orbitallar orasidagi energiya farqi kichik, shuning uchun elektronlar bir "molekulyar" orbitaldan boshqasiga osongina o'tadi va shuning uchun metall hajmida harakatlanadi.

Metallar boshqa moddalardan yuqori elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi. Oddiy sharoitlarda ular atomlarning koordinatsion soni yuqori bo'lgan kristalli moddalardir (simobdan tashqari). Metallda elektronlar soni orbitallar sonidan ancha kam, shuning uchun elektronlar bir orbitaldan ikkinchisiga o'tishi mumkin. Metall atomlari yuqori ionlanish energiyasi bilan ajralib turadi - valent elektronlar atomda zaif saqlanadi, ya'ni. kristall ichida osongina harakatlanadi. Elektronlarning kristall atrofida harakat qilish qobiliyati metallarning elektr o'tkazuvchanligini aniqlaydi.

Shunday qilib, kovalent va ion birikmalaridan farqli o'laroq, metallarda ko'p sonli elektronlar bir vaqtning o'zida ko'p sonli atom yadrolarini bog'laydi va elektronlarning o'zlari metallda harakatlanishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, metallarda yuqori darajada delokalizatsiyalangan kimyoviy bog'lanish mavjud. Metall bog'lanish kovalent bog'lanishga ma'lum bir o'xshashlikka ega, chunki u valentlik elektronlarini almashishga asoslangan. Biroq, kovalent bog'lanish hosil bo'lishida faqat ikkita o'zaro ta'sir qiluvchi atomlarning valentlik elektronlari ishtirok etadi, metall bog'lanishda esa barcha atomlar elektronlarni taqsimlashda qatnashadi. Shuning uchun metall bog'lanish fazoviy yo'nalish va to'yinganlikka ega emas, bu ko'p jihatdan metallarning o'ziga xos xususiyatlarini belgilaydi. Metall bog'ning energiyasi kovalent bog'ning energiyasidan 3-4 marta kam.

20. Vodorod aloqasi. Molekulyar va molekulyar. Ta'lim mexanizmi. Vodorod bog'lari bo'lgan moddalarning fizik xususiyatlarining xususiyatlari. Misollar.

- Vodorod aloqasi kimyoviy bog'lanishning maxsus turidir. Bu eng ko'p elektronegativ elementlarga (ftor, kislorod, azot va kamroq darajada xlor va oltingugurt) ega bo'lgan vodorod birikmalariga xosdir.

Vodorod bog'lanishi juda keng tarqalgan bo'lib, molekulalarning assotsiatsiyasida, kristallanish, erish, kristallgidratlarning hosil bo'lishi va hokazo jarayonlarida muhim rol o'ynaydi.Masalan, qattiq, suyuq va hatto gazsimon holatda ftor vodorod molekulalari bir-biriga bog'langan. zigzag zanjiri, bu aniq vodorod aloqasiga bog'liq.

Uning o'ziga xosligi shundaki, bir molekula tarkibiga kiruvchi vodorod atomi boshqa molekuladagi atom bilan ikkinchi, kuchsizroq bog'lanish hosil qiladi, buning natijasida ikkala molekula kompleksga birlashadi. Bunday kompleksning o'ziga xos xususiyati deb ataladigan narsadir vodorod ko'prigi - A - H ... B -. Ko'prikdagi atomlar orasidagi masofa molekuladagi atomlar orasidagi masofadan kattaroqdir. Dastlab, vodorod bog'lanishi elektrostatik o'zaro ta'sir sifatida talqin qilingan. Endi donor-akseptor o'zaro ta'siri vodorod bog'lanishida katta rol o'ynaydi degan xulosaga keldi. Vodorod aloqalari nafaqat turli moddalar molekulalari o'rtasida, balki bir xil moddaning H2O, HF, NH3 va boshqalar molekulalarida ham hosil bo'ladi.Bu, shuningdek, ushbu moddalarning tegishli birikmalarga nisbatan xossalarining farqini tushuntiradi. Molekulalar ichidagi vodorod bog'lanishi, ayniqsa organik birikmalarda ma'lum. Uning hosil bo'lishiga A-H akseptor guruhi va B-R donor guruhining molekulasida bo'lishi yordam beradi. A-H molekulasida A eng elektronegativ element hisoblanadi. Polimerlarda, masalan, peptidlarda vodorod bog'lanishining hosil bo'lishi spiral tuzilishga olib keladi. DNK, irsiyat kodini saqlovchi dezoksiribonuklein kislotasi ham xuddi shunday tuzilishga ega. Vodorod aloqalari kuchli emas. Ular oddiy haroratlarda osongina hosil bo'ladi va parchalanadi, bu biologik jarayonlarda juda muhimdir. Ma'lumki, yuqori elektromanfiy metall bo'lmagan vodorod birikmalari g'ayritabiiy darajada yuqori qaynash nuqtalariga ega.

Molekulyar o'zaro ta'sir. To'yingan atomlar va molekulalar orasidagi tortishish kuchlari ion va kovalent bog'lanishlarga nisbatan juda zaifdir. Molekulalari nihoyatda kuchsiz kuchlar taʼsirida bir-biriga bogʻlangan moddalar koʻpincha 20 gradusda gazlar boʻlib, koʻp hollarda ularning qaynash temperaturasi juda past boʻladi. Bunday zaif kuchlarning mavjudligini Van der Vaals kashf etgan. Tizimda bunday kuchlarning mavjudligini quyidagicha izohlash mumkin:

1. Molekulada doimiy dipolning mavjudligi. Bunday holda, dipollarning oddiy elektrostatik tortishishi natijasida zaif o'zaro ta'sir kuchlari paydo bo'ladi - dipol-dipol (H2O, HCl, CO)

2. Dipol momenti juda kichik, lekin suv bilan o'zaro ta'sirlashganda induksiyalangan dipol hosil bo'lishi mumkin, bu molekulalarning atrofdagi molekulalarning dipollari tomonidan polimerizatsiyasi natijasida paydo bo'ladi. Bu ta'sir dipol-dipol o'zaro ta'siriga qo'shilishi va tortishishni kuchaytirishi mumkin.

3. Dispersiya kuchlari. Bu kuchlar, ularning tuzilishidan qat'i nazar, har qanday atom va molekulalar o'rtasida harakat qiladi. London ushbu kontseptsiyani taqdim etdi. Nosimmetrik atomlar uchun yagona ta'sir qiluvchi kuchlar London kuchlaridir.

21. Moddaning agregat holatlari: qattiq, suyuq, gazsimon. Kristal va amorf holatlar. Kristal panjaralar.

- Oddiy sharoitlarda atomlar, ionlar va molekulalar alohida mavjud emas. U har doim faqat kimyoviy o'zgarishlarda amalda ishtirok etadigan moddaning yuqori tashkilotining qismlaridan iborat - agregatsiya holati deb ataladi. Tashqi sharoitga qarab, barcha moddalar agregatsiyaning turli holatida bo'lishi mumkin - gaz, suyuq, qattiq. Bir agregat holatidan ikkinchisiga o'tish moddaning stexiometrik tarkibining o'zgarishi bilan birga bo'lmaydi, balki uning tuzilishidagi katta yoki kamroq o'zgarishlar bilan bog'liq.

Qattiq holat- bu moddaning o'z hajmi va o'z shakliga ega bo'lgan holati. Qattiq jismlarda zarralar orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari juda kuchli. Deyarli barcha moddalar bir nechta qattiq moddalar shaklida mavjud. Bu jismlarning reaktivligi va boshqa xossalari odatda har xil. Ideal qattiq holat gipotetik ideal kristalga mos keladi.

Suyuq holat- bu moddaning o'z hajmiga ega bo'lgan, ammo o'z shakliga ega bo'lmagan holat. Suyuqlik ma'lum bir tuzilishga ega. Strukturada suyuqlik holati qat'iy belgilangan davriy tuzilishga ega bo'lgan qattiq holat va strukturasi bo'lmagan gaz o'rtasida oraliqdir. Demak, suyuqlik, bir tomondan, ma'lum hajmning mavjudligi bilan, ikkinchidan, ma'lum bir shaklning yo'qligi bilan tavsiflanadi. Suyuqlikdagi zarrachalarning uzluksiz harakati kuchli o'z-o'zidan diffuziyani va uning suyuqligini aniqlaydi. Suyuqlikning tuzilishi va fizik xususiyatlari uni hosil qiluvchi zarrachalarning kimyoviy o'ziga xosligiga bog'liq.

Gaz holati. Gaz holatining o'ziga xos xususiyati shundaki, gaz molekulalari (atomlari) bir-biriga bog'lanmaydi, lekin hajmda erkin harakatlanadi. Molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari molekulalar bir-biriga yaqinlashganda paydo bo'ladi. Zaif molekulalararo o'zaro ta'sir gazlarning past zichligini va ularning asosiy xarakterli xususiyatlarini - cheksiz kengayish istagini va bu istakga to'sqinlik qiladigan tomirlar devorlariga bosim o'tkazish qobiliyatini belgilaydi. Past bosim va yuqori haroratlarda zaif molekulalararo o'zaro ta'sir tufayli barcha tipik gazlar taxminan bir xil harakat qiladi, ammo oddiy harorat va bosimda allaqachon gazlarning individualligi paydo bo'la boshlaydi. Gazning holati uning harorati, bosimi va hajmi bilan tavsiflanadi. Gaz noda deb hisoblanadi. agar uning harorati 0 daraja va bosim 1 * 10 Pa bo'lsa.

- Kristal holati. Qattiq jismlar orasida asosiysi zarrachalarning (atomlar, ionlar, molekulalar) bir-biriga nisbatan ma'lum bir yo'nalishi bilan tavsiflangan kristallik holatidir. Bu moddaning kristallar shaklidagi tashqi shaklini ham aniqlaydi. Yagona kristallar - monokristallar tabiatda mavjud, ammo ularni sun'iy ravishda olish mumkin. Ammo ko'pincha kristall jismlar polikristal shakllanishlardir - bular ko'p sonli kichik kristallarning o'zaro o'sishidir. Kristal jismlarning tuzilishidan kelib chiqadigan xarakterli xususiyati anizotropiyadir. Bu kristallarning mexanik, elektr va boshqa xossalari kristalga kuchlarning tashqi ta'sir yo'nalishiga bog'liqligida namoyon bo'ladi. Kristallardagi zarralar muvozanat holatida yoki kristall panjaraning tugunlari atrofida termal tebranishlarga uchraydi.

Amorf holat. Amorf holat suyuq holatga o'xshaydi. U zarrachalarning nisbiy joylashuvining to'liq tartiblanmaganligi bilan tavsiflanadi. Strukturaviy birliklar orasidagi bog'lanishlar ekvivalent emas, shuning uchun amorf jismlar o'ziga xos erish nuqtasiga ega emas - isitish jarayonida ular asta-sekin yumshaydi va eriydi. Misol uchun, silikat oynalar uchun eritish jarayonlarining harorat oralig'i 200 daraja. Amorf jismlarda atomlarning joylashish tabiati qizdirilganda deyarli o'zgarmaydi. Faqat atomlarning harakatchanligi o'zgaradi - ularning tebranishlari kuchayadi.

- Kristal panjaralar:

Kristal panjaralar ion, atom (kovalent yoki metall) va molekulyar bo'lishi mumkin.

Ion panjarasi nuqtalarda almashinadigan qarama-qarshi belgilardagi ionlardan iborat.

Atom panjaralarida atomlar kovalent yoki metall bog'lar bilan bog'langan. Misol: olmos (atom-kovalent panjara), metallar va ularning qotishmalari (atom-metall panjara). Molekulyar kristall panjaraning tugunlari molekulalar tomonidan hosil bo'ladi. Kristallarda molekulalar molekulalararo o'zaro ta'sirlar orqali bog'lanadi.

Kristallardagi kimyoviy bog'lanish turidagi farqlar barcha turdagi kristall panjara bilan moddaning fizik va kimyoviy xossalari turidagi sezilarli farqlarni aniqlaydi. Masalan, atom-kovalent panjarali moddalar yuqori qattiqlik bilan, atom-metall panjarali moddalar esa yuqori plastiklik bilan tavsiflanadi. Ion panjarali moddalar yuqori erish nuqtasiga ega va uchuvchan emas. Molekulyar panjarali moddalar (molekulalararo kuchlar kuchsiz) eruvchan, uchuvchan, qattiqligi yuqori emas.

22. Kompleks birikmalar. Ta'rif. Murakkab.

Kompleks birikmalar molekulyar birikmalar bo'lib, ularning tarkibiy qismlari birikmasi kristalda ham, eritmada ham erkin mavjud bo'lishga qodir bo'lgan murakkab ionlarning hosil bo'lishiga olib keladi. Murakkab ionlar markaziy atom (komplekslashtiruvchi) va atrofdagi ligandlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasidir. Ligandlar ham ionlar, ham neytral molekulalardir. Ko'pincha murakkablashtiruvchi vosita ligandlar bilan birgalikda ichki sfera hosil qiluvchi metalldir. Tashqi sfera mavjud. Ichki va tashqi sferalar o'zaro ionli bog' bilan bog'langan.