Identiv o‘quv maqsadlari:
1. Elementlar, birikmalar va aralashmalarni bir-biridan ajrata oladi.
2. Modda tuzilishi fanining predmetini tushunadi.
3. Moddaning tarkibi, tuzilishi va xossasining bir-biriga bog‘liqligi sabablarini tushunib,
asoslab bera oladi.
4. Modda tuzilishini tekshirish usullarini izohlab bera oladi. Kimyo-moddalar, ularning
tarkibi, tuzilishi, xossalari va ularda bo‘ladigan o‘zgarishlar haqidagi fandir.
Modda materiyaning ikki xil yashash, mavjud bo‘lish shaklidan bittasidir.
Butun olam, butun tabiat inson ongidan tashqarida va inson ongiga bog‘liq bo‘lmagan
holda ob'ektiv ravishda mavjuddir. Olam materiyadan iborat, bor narsalarning hammasi doimo
harakat qilib turadi. Harakat doimo o‘zgarib turadigan jarayon bo‘lib, materiyaga ham uning har
bir mayda zarrachasiga ham xosdir.
Materiya harakatining xillari juda ko‘p. Tebranma harakat, ilgarilanma harakat,
jismlarning qizishi va sovushi, nur sochish, elektr toki, kimyoviy o‘zgarishlar, hayotiy jarayonlar
barchasi materiya harakatining turli shakllaridir. Materiya harakatining bir shakli boshqa
shakliga aylana oladi. Masalan, mexanik harakat issiklik harakatiga, issiqlik harakati kimyoviy
harakatga, kimyoviy harakat elektrik harakatga oson aylanadi va hokazo. Materiya tushunchasi
bilan harakat tushunchasi o‘zaro bog‘likdir. Demak materiya yashash shaklining birinchisi
modda ekan. Modda tinchlik massasiga ega va u mikrozarrachalardan iborat sistemadir. Ko‘p
sonli mikrozarrachalardan moddalar, moddalardan esa makrosistemalar paydo bo‘ladi.
Makrosistemalarning hosil bo‘lishi ham ma'lum bir qonuniyatlarga bo‘ysunadi.
A
B
1-rasm. Vodorod molekulasining hosil bo‘lishi.
Bir xil atomlar o‘zaro birikib, oddiy modda molekulasini hosil qilish jarayonini ko‘rib
chiqaylik, masalan yuqoridagi 2-rasmda tasvirlanayotgan vodorod molekulasining hosil
bo‘lishidagi A va B holatlarda:
A) ikkita vodorod atomining elektronlari antiparallel spinli bo‘lsa, ular o‘zaro bog‘ hosil
qiladi (juftlashadi), chunki bunday holda sistemaning potensial energiyasi alohida atomlar
energiyalari yig‘indisidan kam bo‘ladi. Potensial energiyaning kamayishi, ikkita yadro orasida
elektron zichlik ortib, yadrolarning shu bulutga tortishishi tufayli vujudga keladi.
B)elektronlarning spinlari parallel bo‘lgan holda ikkita vodorod atomi yaqinlashganda
yadrolararo masofa kamayishi bilan sistema energiyasi ortadi. Natijada atomlarning elektronlari
bir-biridan qochadi va ularning elektron bulutlari bir-birini qoplamaydi. Shu sababli vodorod
molekulasi hosil bo‘lmaydi. Uning grafik tasviri quyidagi 2-rasmda keltirilgan:
Atomlararo masofa
2-rasm. Vodorod molekulasi hosil bo‘lishida sistema energiyasining yadrolararo
masofaga bog‘liqligi: I- energiya ortgan, II-energiya kamaygan holatning taxminiy ifodasi.
Modda zarrachalarining harakat tezligi turlicha bo‘ladi, modda zarrachalari erishadigan
eng katta tezlik yorug‘lik tezligi (s=3 00000 km/s) ga teng.
Materiya mavjudligining ikkinchi formasi - fizik maydon bo‘lib (yorug‘lik maydoni,
magnit maydoni, gravitatsion maydon) maydonni tashkil kiluvchi zarrachalar, fotonlar «tinch
massa»ga ega emas. Fizik maydon materiyaning shunday formasiki, u modda zarrachalarini bir-
biri bilan bog‘lab turadi va bu zarrachalar orasida o‘zaro ta'sirni amalga oshiradi.
Ma'lumki, modda bor joyda maydonning bo‘lishi mukarrardir. Moddalarning barcha
xossalarini va ular haqidagi barcha qonuniyatlarni kimyo fani o‘rgansa maydonlarni fizika fani
o‘rganadi. Modda bilan maydon bir-biriga o‘tishi mumkin. Masalan, elektron bilan pozitron
o‘zaro qo‘shilib 2 ta kvant hosil qilishi, ma'lum sharoitlarda aksincha 2 ta kvant asosida elektron
va pozitronning hosil bo‘lish kabi jarayonlarni misol qilish mumkin. Zamonaviy tasavvurlarga
ko‘ra, modda materiyaning tinch holatidagi massasiga ega bo‘lgan ko‘rinishidir. Moddaning eng
muhim zarrachalari jumlasiga «elementar zarrachalar», «atom zarrachalar», «molekulyar
zarrachalar», shuningdek ularning «assotsillanish» va «agregatlanish mahsulotlari kiradi.
Kimyoviy jarayon xossalari ma'lum bo‘lgan moddalardan xossalari aksariyat hollarda
noma'lum bo‘lgan yangi moddalarni olish demakdir. Ikkala holda ham dastlabki va yangidan
hosil bo‘lgan moddalarni to‘liq taxlil (identifikatsiya) qilish uchun ularni kimyoviy, hozirgi
zamon fizik va fizik-kimyoviy tahlil usullari yordamida tekshirish talab qilinadi. Shuning uchun
«Modda tuzilishi» kursi uzoq vaqtlar davomida fizikaviy kimyo kursining boshlang‘ich va eng
asosiy qismlaridan biri bo‘lib hisoblanib kelgan. Ammo keyingi vaqtlarda fanda moddalarning
tuzilishi va ularning xususiyatlariga doir ma'lumotlarning ko‘payganligi va moddalar tuzilishini
o‘rganishning turli-tuman usullari yaratilganligi tufayli va bu ma'lumotlar kimyoning barcha
sohalarida zarur bo‘lgani uchun «Modda tuzilishi» fani universitetlarda alohida fan sifatida
o‘qitila boshlandi.
Modda tuzilishi to‘g‘risidagi ta'limot hozirgi zamon tabiiy fanlaridan eng murakkabidir.
Chunki bu ta'limot fizika, matematika, kristallografiya, fanlarining barcha yutuklaridan
foydalanadi, shuningdek kimyo fanining kristallokimyo noorganik, organik, analitik va tabiiy
birikmalar kimyosi sohalari bilan uzviy bog‘liqdir. Bu fanni o‘rganuvchilar fizika va matematika
fanlarining ko‘pgina maxsus sohalari, ya'ni xususiy hosilalar, operatorlar nazariyasi, vektorlar
ustida amallar bajarishni bilishlari kerak. Har bir yangi fizikaviy yoki fizik-kimyoviy hodisa va
har bir yaratilgan usul moddalarning tuzilishini o‘rganishda asos bo‘lib xizmat qiladi. Bu usullar:
rentgenografiya, elektronografiya, mass-spektrometriya, optik spektroskopiya, neytronografiya,
refraktometriya, elektron paramagnit rezonans, yadro magnit rezonans kabi usullar bo‘lib, bu
usullar yordmida murakkab tuzilishga ega bo‘lgan moddalarning sturukturasi tadqiq qilinib,
tarkibi, bog‘lar orasidagi burchak va bog‘lanish xususiyatlari haqida xulosa qilinadi. Chunki
moddaning tuzilishi va tarkibini o‘rganish orqali uning xossasini o‘rganish mumkin. Shuning
uchun ham har bir yangi kimyoviy modda sintez qilinganda uning tarkibi, tuzilish va xossasi
aniq tavsiflanishi, shuningdek, ular orasidagi bog‘liqlik ilmiy jixatdan asoslanilishi lozim.
Modda tuzilishi to‘g‘risidagi ta'limot kimyo fani bilan bir vaqtda maydonga kelgan. XIX
asrda kimyo fanida asosiy e'tibor moddaning ichki tuzilishiga qaratilgan bo‘lsa, XX asr
boshlaridan moddaning xossalarini uning tuzilishi bilan bog‘lab o‘rganish kimyogarlarning
diqqat markazida bo‘lgan. Hozirgi vaqtda esa moddaning «tarkibi-tuzilishi» va «tuzilishi-
xossasi» orasidagi bog‘lanishlarni o‘rganishga asosiy e'tibor qaratilmoqda.
Kimyoviy sintezda moddalarni faqat sintetik usullar bilan olish yoki tabiiy materiallar
tarkibidan ajratib olish bilangina cheklanib qolmasdan ularning tarkibi, tuzilishi va xossalari
o‘rganiladi. Buning natijasida olingan ma'lumotlarni umumlashtirib, o‘zaro taqqoslash,
moddalarning tarkib va tuzilishiga qarab ularning xossalarini oldindan aytib berish imkoni
yaratiladi.
Kimyo fanining o`rganish metodlarining kimyoviy xususiyatlarini o`rganish demakdir.
Kimyoviy jarayon xossalari ma’lum bo`lgan moddalardan xossalari aksariyat hollarda noma’lum
bo`lgan yangi moddalarni olish demakdir. Ikkala holda ham boshlang`ich va yangidan hosil
bo`lgan moddalarni to`liq harakterlash (identifikatsiya) qilish uchun ularni kimyoviy va ayniqsa
hozirgi zamon fizik –kimyoviy usullar yordamida tekshrish kerak bo`ladi. Ma’lumki kimyoda
“tarkib – tuzilish va xossa” uchburchagining aniq bo`lishi hal qiluvchi rol o`ynaydi.
Shuning uchun “Modda tuzilishi” kursi uzoq vaqtlar davomida fizikaviy kimyo kursining
boshlang`ich va eng asosiy qismlaridan biri bo`lib xisoblanib keldi. Ammo keyingi paytlarda
atomlar, molekulalar, kristall va polimer moddalarga tegishli ma’lumotlarning ko`payganligi va
va modda tuzilishini o`rganoishning turli –tuman usullari yaratilganligi tufayli va bu
ma’lumotlar kimyoning hamma sohalarida bab –barobar ishlatilayotganligi uchun “Modda
tuzilishi” universitetlarda alohida fan sifatida o`qitila boshlanadi.
Modda tuzilishi to`g`risidagi ta’limot hozirgi zamon tabiiy fanlaridan eng murakkabi
deyilsa mubolag`a bo`lmasa kerak. Bu ta’limot amalda fizika fanining barcha yutuqlaridan va
ulkan matematik apparatidan foydalaniladi. Har bir usul modda tuzilishini o`rganishda albatta
“qurol” sifatida qo`llaniladi.
Bu usullarni sanab o`tamiz: rentgenografiya, elektronografiya, masspektrometriya, optik
spektroskoniya, neytronografiya, dielkometriya, refraktrometriya, electron paramagnet rezonans,
yadro paramagnit rezonans va boshqalar.
Modda tuzilishi to`g`risidagi ta’limot kimyo fani bilan bir vaqtda maydonga keldi.
Olimlar moddalarni faqatgina ,bir biridan farq qilish yoki tabiiy materiallar tarkibidan ajratib
olish bilangina cheklanib qolmasdan ularning tarkibi, tuzilishi va xossalarini aniqlash va
o`rganishga doimo katta e’tibor berib kelganlar. Olingan ma’lumotlarni umumlashtirish, o`zaro
taqqoslash, moddalarning tarkibi va tuzilishiga qarab tug`dirdi. Ularning qo`llash sohalarini
aniqlashda, ekologik muammolarni hal qilishda zararsizlashtirish usullarini ilmiy asosda tanlash
imkoniyatini berdi.
Moddalarning tuzilishi ularning tashqi muhit bilan ta’sirlanish harakterini belgilaydi va
bunday bog`liqlikdan moddalarni tekshirishda foydalanamiz. Tashqi ta’sirga nisbatan indifferent
(befarq) bo`lgan moddalarni tekshirish usullari doirasi birmuncha kichrayadi va masalaga ijobiy
javob berish anchagina murakkablashadi.
Modda tuzilishini o`rganish vaqtida biz uning diskretligidan kelib chiqamiz. Modda
materiyaning ikki hil yasash, mavjud bo`lish shaklidan bittasidir. Materiyaning yashash
shaklining uchinchi maydondir. Modda tinchlik massasiga ega va u elektonlar, adronlar kabi
mikrozarrachalardan iborat. Ko`p sonli mikrozarrachalardan turli ma’lum qonuniyatlar asosida
moddalar, jismlar ya’ni makrosistemalar paydo bo`ladi.
Maydonni tashkil qiluvchi zarrachalar masalan fotonlar tinchlik massasiga ega emaslar.
Ular vakumda yorug`lik tezligi C=300000 km/c ga teng tezlik bilan harakat qiladilar. Modda bor
joyda maydon bo`ladi. Moddalarni birinchi navbatda kimyo fani o`rgatsa, maydonlarni fizika
fani o`rgatadi. Modda bilan maydon bir biriga o`tishi mumkin. Masalan elektron bilan o`zaro
qo`shilib ikkita kvant xosil qiladi. Bu hodisa atom kasida “agnigilyatsiya” termini bilan ma’lum.
Ma’lum sharoitlarda aksinch ikkita kvant asosida elektron va pozitron hosil bo`lishi mumkin;
bu hodisaga juft hosil bo`lish deyiladi.
Shunday qilib “Modda tuzilishi” kursning predmeti atrofimizdagi materiyani o`rganish
ekan, maqsadi esa tayyorlanadigan mutaxassislarni moddalarning tuzilishi, ularning o`ziga xos
tomonlari, ularni tekshirishning hozirgi zamondagi ilg`or fizikaviy va fizik –kimyoviy usullar
bilan tanishtirish va qurollantirish moddalarni rangga ega bo`lish yoki bo`lmaslik, erib dispers
sistemalar hosil qilish yoki qilmaslik, kimyoviy tuzilishi va kimyoviy hamda fizikaviy xossalar
o`rtasidagi bog`lanishni aniqlab olingan natijalarni xalq xo`jaligida qo`llanishdan iborat.
Do'stlaringiz bilan baham: |