10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

sp2-гибридтену. Гибридтенудің бұл типін бор хлориді ВСl₃ молеку­ ласының мысалында қарастырамыз. Бұл қосылыстағы бордың валенттілігі ІІІ-ке тең, ол атомның қозған күйіндегі дара электрон­ дарының санына тең: ₊₅B* … 2s ¹ 2p² және екі 2р-орбитальдардың гибридтенуінен бір-бірінен тебіліп, 120° бұрыш жасайтын үш гибридтік бұлттар түзіледі (30-сурет).

Әр хлор атомында бір-бірден жұптас­паған валенттік р-электрондары

болады, олардың орбитальдары бүркесіп, жазықтықтың бойында­ жазық үшбұрышты­ молекула түзеді (31-сурет).

sp^2-гибридтенген қосылыстарға: BCl3, SO3, BF3 молекулалары, CO3^2–,
NO– иондары және графит мысал бола алады. Сондай-ақ sp2-гибридтену­
3
барлық этилен көмірсутектеріне (алкендерге), диен көмірсутектеріне,
карбон­ қышқылдарына, аромат көмірсутектеріне­		(арендерге) және
басқа да органикалық қосылыстарға тән.
sp3-гибридтену. sp3-гибридтенуге ме-
тан СН4 молекуласындағы көміртек ато-
мы мысал бола алады. Бұл қосылыста
көміртек атомы 4 жай байланыс түзе­
ді, яғни оның валенттілігі IV-ке тең.
Мұн­дай валенттілікке көміртек ато­мы
қозған күйінде ие болады С* … 2s1 2p3.
Гибридтенуге бұл жағдайда бір 2s және
үш 2р-орбитальдары ұшырайды. Нәти­
жесінде, төрт гибридтік орбитальдар
түзіліп, олар кеңістікте 109°28′ жасап	31-сурет. ВСl3 молекуласындағы
орналасады (32-сурет).	электрондық бұлттардың
		бүркесуі
		69

+

32-сурет. Көміртек атомындағы sp3-гибридтенген
орбитальдарының түзілуі

Әр сутек атомының сфера пішінді бір-бір валенттілік s-электрондары бар. Көміртек атомының төрт гибридтік орбитальдары сутек атомдарының s-орбитальдарымен бүркесіп, төрт σ-байланысы тетраэдр құрылысты метан молекуласын түзеді (33-сурет).

sp³-гибридтену мына қосылыстарға тән: NH₃, POCl₃, NH₄⁺, H₃O⁺, алмаз және су. Сондай-ақ sp3-гибридтену барлық қаныққан көмірсутектерде (алкандарда, циклоалкандарда), басқа да кейбір органикалық қосылыстарда байқалады. sp3 типті гибридтенген молекулалардың кеңістіктік конфигурациясы әрқашан тетраэдрге сәйкес келе бермейді. Мысалы, аммиак (NH₃) молекуласында азот атомының валенттілігі ІІІ-ке тең және оның сыртқы деңгейіндегі бес электроны төрт орбитальды алады (бір s және үш р).

Олардың барлығы гиб­ридтенуге қатысады (sp3-гибридтену типі), алайда, тек үш орбиталь (р-орбитальдар) химиялық байланыс түзеді. Бір төбесі жоқ тетраэдр пирамидаға айналады. Сондықтан аммиак молекуласының пішіні пирамида тәрізді, ал байланыс бұрышы 107°30′-қа дейін ауытқиды. Су молекуласында (H₂O)

оттек атомы sp3-гибридтенген күйде, ал мо-лекула пішіні бұрыштық, байланыс бұрышы 104°5′-қа тең. Сонымен коваленттік байланыс түзуге кәдімгі s, p, d, f бұлттары және sp, sp2, sp3 және басқа гибридтік орбитальдар

қатысады.

	Бұл бұлттардың барлығы кеңістікте белгілі
	бір бұрышқа бағытталады. Сондықтан бұл
	бұлттар түзген коваленттік байланыстар да
33-сурет. CH4	белгілі бағытпен сипатталады. Түрлі типтегі
	молекулалардың жиі кездесетін геометриялық
молекуласындағы
электрондық бұлттардың	пішіндері 24-кестеде берілген.
бүркесуі

70

24-кесте


Түрлі типтегі молекулалардың кеңістіктік құрылысы

Молекулалар типі	Кеңістіктік құрылысы	Мысалдар
АВ2	Бұрыштық	Н2О, H2S, OF2
	Сызықтық	BeCl2, MgBr2, CO2
АВ3	Пирамида пішінді	NH3, PCl3, AsH3,
	Үшбұрышты	BCl3, AlBr3
АВ4	Тетраэдр пішінді	CH4, CCl4, SiH4

Электрондық орбитальдардың пішіні және энерги-ясы бойынша теңесу процесін гибридтену дейді. Гибридтенудің, негізінен, үш типі бар: sp-, sp2- және sp3. sр-гибридтенген атомдардан түзілген молеку­ лалардың сипаты — сызықтық құрылысты болып келеді. sp2-гибридтену нәтижесінде жазықтықтың бо­

йында жазық үшбұрышты молекула түзіледі. sp3-гибридтенген молекулалардың кеңістіктік конфигурациясы кейде пирамида пішінді болады.

1. 
   Атомдық орбитальдардың гибридтенуі деген не?
   
2. 
   sp-, sp2- және sp3-гибридтену нәтижесінде қанша гибридтік орбитальдар түзіледі?
   
3. 
   sp-гибридтенген молекулаларға қандай геометриялық құрылыс тән?
   
4. 
   А атомы sp2-гибридтенген болса, АВ₃ типті молекуланың геометриялық пішіні қандай болады?
   
5. 
   А атомы sp3-гибридтенген болса, АВ₄ типті молекуланың геометриялық пішіні қандай болады?
   
6. 
   Неліктен коваленттік байланыстардың белгілі бір бағыты болады?
   
7. 
   Келесі молекулалардың кеңістіктік құрылымын сипаттаңдар: АlCl₃, РН₃, Н₂О, ВеҒ₂.
   
8. 
   Көміртек (IV) оксиді СО₂ молекуласының пішіні сызықтық. Молекулада қанша σ- және π-байланысы бар? Бұл байланыстардың түзілуі үшін көміртек атомының қандай электрондық орбитальдары қатысады? Молекула полюсті ме әлде полюссіз бе?
   

§ 13. ЭЛЕКТРТЕРІСТІЛІК ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ПОЛЮСТІЛІГІ

Белгілі химиялық элементтердің барлығын метал­­дар және бейметалдар деп жіктеуге бо-лады.

Металдар атомдары валенттік электрон-дарын беруге қабілетті элементтер, ал бейме-талдар атомдары электрондарды қабылдайтын элементтер.

Металл мен бейметалл әрекеттескенде ал­
ғашқысының­ атомы электрондарынан айы­


Бүгінгі сабақта:

• 
  электртерістілік ұғы­мы­ ның физикалық мәнін түсінеміз және оның негізінде қосылыстағы химиялық байланысты түрін болжауды білетін боламыз
  

71

Тірек ұғымдар

• 
  Электртерістілік
  

• 
  Байланыс полюстілігі
  

рылады­,ал екіншісінің атомы электрондарды қосып алады. Ал екі бейметалл әрекеттескенде қалай болады?
Күкірт пен оттек атомдарын салыстырайық:


₈O +8 2ē, 6ē;


₁₆S +16 2ē, 8ē, 6ē.

Күкірт атомының атомдық радиусы оттек атомының радиусы-нан үлкен, сондықтан күкірттің валенттілік электрондары ядромен әлсіз байланысқан. Атомдар арасында байланыс түзілгенде электрон-дар күкірттен оттекке қарай ығысады. Демек әртүрлі бейметалл атомдарының электрондарды өзіне тарту қабілеті бірдей емес.

Химиялық қосылыстағы элемент атомдарының ортақ электрон жұбын өзіне тарту қабілеті электртерістілік (ЭТ) деп аталады.

Ортақ электрон жұптарын валенттік электрондар түзетіндіктен, электртерістілікті — атомның екінші бір атомның валенттік элек-трондарын өзіне тарту қабілеті деуге де болады. Электртерістілік (χ) — атомның басты химиялық қасиеті, молекуладағы атомның ортақ электрон жұбын өзіне тарту қабілетінің сандық сипаттамасы.

Салыстырмалы электртерістілік. Салыстырмалы электртерістіліктің алғашқы және мейлінше белгілі шкаласы — Л.Полинг шкаласы болып табылады.Оны термохимиялық мәліметтер негізінде жасап, 1932 жылы ұсынды. Шкалада литийдің электртерістілігі 1-ге тең. Элементтердің ішіндегі электртерістілігі ең жоғары фтор,оның электртерістілігі — 4. Қалған элементтердің электртерістілігі 0,7-ден 4-ке дейінгі мәндерді қабылдайды.

Бейметалдардың ЭТ 2-ден үлкен,ал металдардың ЭТ 2-ден кіші. Электртерістілігінің мәні 2-ге жуық кейбір элементтер (B, Si, Ge, As, Te) аралық (ауыспалы) қасиеттер көрсетеді.Периодтық кестенің VIIIА тобының элементтерінің электртерістілігі нөл (25-кесте).

Периодтық жүйеде элементтердің электртерістілігі әр периодта солдан оңға қарай өседі, электртерістіліктің үлкен мәні галогендерде. Элементтердің ЭТ мәні неғұрлым үлкен болса, соғұрлым элементтің бейметалдық қасиеті айқын байқалады. Топ бойынша электртерістілік жоғарыдан төмен қарай (ішінара жағдайдан басқа) кемиді, элементтердің металдық қасиеттері күшейеді. Электртерістіліктің төмен мәндері сілтілік металдарға тән.

Электртерістілігі жоғары және төмен болатын элементтер химиялық тұрғыдан белсенді болады. Элементтердің электртерістілігіне сүйеніп, химиялық байланыстың типін болжауға болады.Химиялық байланыс атомдардың валенттік электрондарының қайта бөлінуі нәтижесінде пай-да болатынын сендер білесіңдер.Нәтижесінде иондар немесе ортақ элек-трон жұбы түзіліп, атомдар инертті газдардың электрондық конфигура-циясын қабылдайды және тұрақты күйге ауысады. Электртерістіліктері

72

25-кесте