Аnorganik kimyo

Download 7,47 Mb. bet 28/51 Sana 23.01.2017 Hajmi 7,47 Mb. #891

Bu sahifa navigatsiya:

• II. TALIMNING TЕXNOLOGIK XARITASI
• Tayanch so’zlar
• Kimyoviy bog’lanishning tabiati

7-MA'RUZA

Kimyoviybog’lanishvauningturlari. Kovalent,Ion, mеtall bog`lanishlar.
Ta'limning tеxnologik modеli
O`quv soati: 2 soat		tinglovchilar soni: 45-60 ta
O`quv mashg`uloti shakli		Кo`ргазмали маъруза, ахбаротли маъруза
Ma'ruzaning tuzilishi:		1.Kimyoviy bohlanish va uning turlari. Kovalеnt. Ion va mеtall bog`lanishlar. 2. Kovalеnt bohlanish va uning xossalari. Bog`ning yo`nalganligi,tuyinganligi, uzilish enеrgiyasi. Valеnt bog`lanishlar va MO usullari. Molеkulararo ta'sirlashuv.
O`quv mashg`ulotining maqsadi:Kimyoviy bog’lanish kimyo fanining nazariy asoslarini tashkil etadi. Shuning uchun ham kimyoviy bog’lanishni bilish mutaxassislik boyicha fanlarni puxta egallashga yordam beradi. Ayniqsa dori moddalarning ta’sir qilish mexanizmini tushunish uchun mo- lekuladagi atomlarning bog’lanish tartibini yaxshi tushunish kerak.
Pеdagogik vazifalar: Kovalеnt bog`lanish to`g`risidagi ma'lumotlar bilan tanishtirish. Kovavеnt bog`lanishning xossalari. Atom orbititallarning gibridlanishi bilan tanishtirish . Molеkularo ta'sirlashuvlar.		O`quv faoliyatining natijalari: talabalar biladilar: Kimyoviy bog` hosil bo`lish mohiyatini bilish; Kovalеnt bog`lanishning to`yinganligi, yo`nalganligini va bog` mustahkamligini izohlash; Gibridlanish usullari to`g`risida tassavurga ega bo`lish; Valеnt bog`lanishlar usuli va MO usulida molеkulalar hosil bo`lishini tushuntirish; Molеkulalaro ta'sirlarni farmatsiyadagi ahamiyatini tushunish;
Ta'lim usullari		Ma'ruza, tеzkor so`rov, amaliy hujum, pinbord
Ta'lim vositalari		Ma'ruza matni, o`quv qo`llanmalar, kompyutеr, slaydlar, ko`rgazmali matеriallarlar, skotch, qog`oz,
O`qitish shakllari		Ommaviy, jamoaviy
O`qitish shart-sharoiti		Maxsus tеxnik vositalar bilan jixozlangan xona
Monitoring va baholash		Tеzkor so`rov, savol-javob

II. TA'LIMNING TЕXNOLOGIK XARITASI

Ta'lim shakli. Ish bosqichi	Faoliyat
	o`qituvchiniki	talabalarniki
Маъруза: тайёргарлик босqичи
1-bosqich. O`quv mashg`ulotiga kirish(3 daq)	1.1.Mashg`ulot mavzusi va maqsadini aytadi, talabalarning kutilayotgan natijalar еtkaziladi; Mashg`ulot ko`rgazmali ma'ruza shaklida borishini ma'lum qilinadi. 1.2. Aqliy hujum yordamida ushbu mavzu bo`yicha ma'lum bo`lgan tushunchalarning aytilishini taklif etiladi.	Tinglaydilar, yozib oladilar Tushunchalarini aytadilar.
2-boqich. Asosiy bosqich (70 daq)	2.1.Mavzu bo`yicha ma'ruza matni tarqatiladi va uning rеjasi, asosiy tushunchalar bilan tanishish taklif qilinadi. Slaydlarni Pover point tartibida kimyoviy bog`lanish haqidagi ma'lumotlar bilan tanishtiriladi. Kimyoviy bog`lanishning turli usullari bеriladi.	O`qiydilar. Tinglaydilar, rеaktsiya tеnglamalarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
	2.3.Kimyoviy bohlanishdan tеzkor so`rov o`tkaziladi.	Savollarga tеzkor javob bеrishadi;
	2.4.Valеnt bog`lanishlar va MO usuli bilan tanishtirish.	Tinglaydilar, yozib oladilar. Savol bеradilar.
	2.3.Kimyoviy bog`lanishga tеgishli multimеdia matеriallari ko`rsatiladi.	Tinglaydilar, ko`radilar, ko`rgazma matеriallarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
	2.4. Molеkulalarni fazoviy holatlari va valеnt burchaklar topiladi.	Tinglaydilar, ko`radilar, rеaktsiya tеnglamalarini daftarga ko`chirib oladilar. Savol bеradilar.
	2.5. Mavzu yuzasidan asosiy tushunchalarni takrorlash maqsadida pinbord usulidan foydalaniladi.	Asosiy tushunchalar muhokama qiladilar. Ma'lumotlarni daftarga qayd qiladilar.
3-bosqich. Yakuniy(7 daqiqa)	Mavzu bo`yicha yakun qiladi, olingan bilimlarni kеlgusida kasbiy faoliyatlarida ahamiyatga ega ekanligi muhimligiga talabalar e'tibori qaratiladi. Mustaqqil ish uchun topshiriq bеriladi. Savollarga javob bеradi	Savollar bеrishadi

Tayanch so’zlar:kimyoviy bog’, valent bog’lanishlar usuli, molekulyar orbitallar usuli, ion bog’lanish, metal bog’lanish, molelularo ta’sirlar.
Adabiyotlar:

1. Q. A. Ahmerov, A. T. Jalilov, Umumiy va anorganik kimyo, Tashkent,2006,390 b.

2.Ю.А. Ершов,Общая химия,М., Высшая школа,2003 г. 390 с.

3.Umumiyvaanorganikkimyodanamaliymashg’lotlar.Farmatsevtikainstitutetalabalariuchun/ mualliflar: S.N.Aminov,R.Aristanbekov, H.R.To’xtaevvaboshqalar, Toshkent,2005. 368 b.

4.N.A.Parpiyev,A.G.Muftaqov,H.R.Rahimov , Anorganikkimyo- Toshkent. ”O’zbekiston”, 2003.-428 b.

5.N.S.Axmetov,Obshaya i neorganicheskya ximiya. Uchebnik dlya VUZov,

Vыsshaya shk. 1981. 679 s.

6.E.T.Oganesyan Neorganicheskaya ximiya. Uchebnik dlya VUZov po spe-

tsialnosti Farmatsiya.- M. Vыssh. shk. 1984. 384 s.

7.N.L.Glinka,Obshaya ximiya. Uchebnoe posobie dlya VUZov.- L.Ximiya

1980, 780 s.

8. H.R.Rahimov , Anorganik kimyo T., O’qituvchi. 1984. 422 s.

9. H.R.To’xtayev, Anorganik kimyo ma’ruzalar matni. Toshkent,2008.244 b.

10.Anorganik kimyo: Farmatsiya-57230500-bakalavriyat ta’lim yo’nalishi uchin darslik)|H.R.To’xtayev (va bosqalar); O’zROliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi.-T.:”Noshir”,20011.-520 b.

Kimyoviy bog’lanishning tabiati

Uuchta turi:kovalent, ion va metall bog’lanish.

VBUida :

1) kimyoviy birikma ikkita atomdagi qarama-qarshi spinli elektronlarning o’zaro juftlashuvi hisobiga .

H · + · H = H : H

2) kimyoviy birikmada elektron bulutlar bir-birini qanchalik ko’p qoplasa, bog’ shunchalik mustahkam.

.. .. .. ..

:C · + · Cl: = : Cl : Cl:

.. .. .. ..

Ikki xil turi ma’lum: qutbli va qutbsiz kovalent bog’lanish.

Qutbsiz kovalent bog’lanish bir xil atomlar orasida .

H ₂, O₂, Cl₂, N₂, F_2, Br₂, I₂ 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:

.. ..

H₂O, H₂S, HCl, NH₃ , HF qutbli kovalent bog’lanish.

2,1 2,8

d⁺ ·· d^-

H : Cl :  

··

Molekulaning qutbliligi dipolning elektr momenti ( e_*l) yoki dipol momenti bilan o’lchanadi:

m=q_*l ;

q-atomlardagi effektiv zaryadi(kulonlarda). l- qutblararo masofa(m).

Dipol momenti debaylarda(D)(golland fizigi Debay sharafiga).

1D = 10 ^-18  elektrostatik zaryad birligiga

1D = 3,33 5× 10 ^-30 kulon. metrga

HCl, HBr, HI

dipol momenti 1,04; 0,79 0,87 D.

BeCl₂, CO₂, BeH₂, BF₃, SO₃

simmetrik tuzilishga ega , dipol momenti nol.

NH₃ (m=1,46 D), H₂O (m=1,84 D), brombenzol (m=1,64 D),

asetonitril (m=3,90 D) qutbli molekulalardir.

CO₂ va SO₂ molekulalarida E-O bog’i qutbli,

manfiy qutb kislorodga yaqin joylashgan.

CO₂ qutbsiz molekula u chiziqli

SO₂ –molekulasi burchakli molekula qutbli.

CH₄, CCl₄ molekulalari qutbsiz bo’lgan holda

CHCl₃(m=1,15 D),

CH₂Cl₂ (m=1,58 D)

CH₃Cl (m=1,97 D) molekulalari qutbli tabiatga ega.

L.Poling : elektromanfiyliklar farqidan atomning ionlilik darajasini aniqlash mumkin. Bunda elektromanfiyliklar farqi bilan ion bog’ hosil qilish darajasi bog’lanadi.

C-I bog’idan C-F bog’iga o’tgan sari bog’ning ionlilik darajasi ortadi(1- jadval).

2. Kovalent bog’lanish hosil qilish usullari

Atomning tinch holatdagi toq elektronlari hisobiga.

Azot atomida uchta toq elektron bor:

2s 2p

­	­	­
­¯

N ₂  va NH₃  molekulalarida azotning kovalentligi 3 .

. ..  

 . N :  + 3 · H  = H:N:H

  . ..

H

2p²

2s²

­¯
­	­

CO₂  va CH₄

2s² 2p² 2s¹ 2p³

­		­		­
­
­¯
­	­

C ® C *

Juft elektronlarni qo’zg’algan holatga o’tishi hisobiga.: xlorning qo’zg’almagan:

F I Cl 1,III,V,VII S VI,IV, II SO₂,  SCl₄,  SF₆.

Donor akseptor bog’lanish hisobiga.

Ammoniy ioning hosil bo’lishi:

H

· ·

H : N :

· ·

H

: NH₃ + H⁺® [:NH₄ ] ⁺

azot (donor) electron jufti beradi

vodorod atomi (akseptor) orbital berilishi .

Bir atomning bo’linmagan elektron jufti,

ikkinchi atomning bo’sh orbitali hisobiga donor akseptor bog’lanish .

.. ..

H: O : + H⁺® [ H:O: H ] ⁺

.. ..

Zn²⁺+ 4 H₂O ® [Zn(H₂O)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 maksimal kovalentlik 1.

II davda maksimal kovalentlik 4.

III davrda kovalent bog’ hosil qilishda

s-, p- d- orbitallar ishtirok etadi.

s, p (4ta) va d (5ta) orbitallar va maksimal valentligi 9.

Atomning ma’lum bir kovalent bog’lar hosil qilish qobiliyati kovalent bog’ning to’yinganligi  deyiladi.

2-rasm. Vodorod molekulasi va p-bog’ hosil bo’lishida elektron bulutlarni qoplanishi.

3-rasm.s-, p- va D- bog’larning hosil bo’lishida elektron

bulutlarning qoplanish sxemasi.

Gibridlanish nazariyasi

Gibridlanish nazariyasi 1934 yilda J.Sleter va L. Poling ishlab chiqilgan.

Gibrid orbitallarning qoplanishidagi yuza alohida olingan orbitallardan ko’ra ko’proq bo’ladi. Gibridlanish jarayonida dastlabki atom orbitallarning soni o’zgarmay qoladi. sp- gibridlanish. BeF₂  molekulasini

5-rasm. BeF₂ molekulasini hosil bo’lishida 2s- va 2p-orbitallarining qoplashi.

6- rasm. sp-gibrid orbitallarining alohida hosil bo’lish sxemasi.

sp² gibridlanish.

Bor ftorid 1s va 2p orbitaldan uchta yangi sp² gibrid orbitallar. burchak 120^o bo’ladi. bitta s va ikkita p orbitallar

sp² gibridlanish deyiladi.

BCl₃, SO₃, CH₂=CH₂ molekulalarida sp² gibridlanish.

sp³-gibridlanish. CH₄ ; CCl₄ s va uchta p elektronga ega. Markaziy atom sp³ (7-rasm) gibridlangan. Molekula tetraedrik tuzilishga ega, valent burchaklar bo’lsa 109^o28’ 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

CH₄ 109^o28 ‘, NH₃-107,5 ^o  H₂O 104,5 ^o .

8-rasm. Metan, suv va ammiak molekulasidagi kimyoviy bog’larning hosil bo’lishi.

sp- BeF₂, CO₂ valent burchaklar 180^o .

EA₃ burchak 120^o . BF₃, SO₃ va boshqalar.

:EA₂ SO₂, NO₂, H₂SO₃ va HNO₂

sp³ (CCl₄, CF₄, CH₄, HClO₄, H₂SO₄, H₃PO₄

SP³ (NH₃, HClO, HClO₂, H₃O⁺, PCl₃) .
4. Kimyoviy bog’ning asosiy tavsiflari

Bog’ning uzunligi bog’lanishda ishtirok etgan atomlarning yadrolari orasidagi masofadir.

Bog’larning uzunligi nanometrda (nm) yoki A^o da o’lchanadi.

Masalan, C-F, C-Cl, C-Br, C-I

0,138 nm , 0,214 nm

C-C da 0,154 nm

CºC da 0,120 nm

C-F, H-H, O=O va NºN

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, CºC qatorida 486,2 kJ/ mil dan 945,3 kJ/mol

gacha C-F va C-I

C-F bog’idir (486,1 kJ/mol).

5. Molekulyar orbitallar usuli

Valent bog’lanishlar usuli kamchiliklari:

- ba’zi moddalarda elektron juftlar yordamisiz bog’lanish . XIX asrning oxirida Tomson molekulyar vodorod ionini (H₂⁺)

-tarkibida toq elektronlar bo’lgan moddalargina magnitga tortiladi.

-erkin radikallar tarkibida ham juftlanmagan elektronlar bo’ladi.

-benzolga o’xshash aromatik uglevodorodlarning tuzilishini valent bog’lanishlar tushuntirib bera olmaydi.

molekula hosil bo’lishida toq elektronlarning rolini ko’rsatadigan nazariya 1932 yilda Xund va Malliken tomonidan yaratilgan bo’lib, bu nazariya molekulyar orbitallar(MO) nazariyasi nomini oldi.

MO nazariyasini yaratishda AO tuzilishi haqidagi kvant-mexanik tasavvurlar molekula tuzilishi uchun qo’llanadi.

Atom bir markazli (bir yadroli) sistema, molekula ko’p markazli sistema.

MO usulining bir necha turlari bor.

AO chiziqli kombinasiya usuli ( AOCHK).

Bu usulda elektronning molekulyar to’lqin funksiyasi, o’sha molekulani tashkil etgan barcha atomlardagi elektronlarning to’lqin funksiyalaridan kelib chiqadigan chiziqli kombinasiya, ya’ni MO tasvirlovchi funksiyalarni molekulani tashkil etgan atomning funksiyalarini bir-biriga qo’shish va bir-biridan ayirish natijasida topiladi.

Agar biz tarkibida bitta elektron va ikkita yadro bo’lgan molekulada elektron harakatini ikkita to’lqin funksiya bilan izohlash mumkin.

Bog’lovchi simmetrik funsiya:  w ₁ = C₁ j₁ + C₂ j₂

Bo’shashtiruvchi antisimmetrik : w₂   = C₁ j₁ - C₂ j₂

C₁ , C₂  - koeffitsientlar;

j₁ , j₂   - ayni elektronning birinchi va ikkinchi yadroga oid to’lqin funksiyalari;  w ₁ - simmetrik funksiya w₂  - antisimmetrik funktsiya

9-rasm. 1s- atom orbitallardan bog’lovchi (chapdagi a va b) va bo’shashtiruvchi (o’ngdagi a va b) orbitallarning hosil bo’lishi.

MO usulida molekula tarkibidagi elektronlarning o’zaro ta’siri e’tiborga olinmaydi.

MO da s, p, d, f kabi, MO da ham s, p,  l va j harflari bilan belgilanadi.

AO elektronning energiyasi bosh va orbital kvant sonlarga bog’liq, magnit kvant songa bog’liq emas.

MOda elektronning energiyasi orbitalning yo’nalishiga, magnit kvant soniga ham bog’liq, molekulada yadrolarni bir-biriga bog’lab turgan yo’nalish boshqa yo’nalishlardan farq qiladi.

  l =   ±1 bo’lsa,  p -holat deyiladi

n bog’ e -  n bo’shash e BT = ------------------ 2

n _bog e – bog’lobvchiorbitallardagielektronlarsoni; n _{bo’shash e} – bo’shashtiruvchiorbitallardagielektronlarsoni;

2H(1s¹) ®H₂[s_bog’l 1s)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) ®H₂[s_bog’l 1s)²]

2.Molekulyar vodorod ioni. Agar H₂⁺ ioninhg hosil bo’lishi qaralsa, H(1s¹)+H⁺(1s^o)®H₂⁺[(s_bog’1s¹)].

1. 
   He₂ molekulasini H(1s²)+He(1s²) ®He₂[(s_bog’l 1s)²(s_bo’shast 1s)²].
   

259 kj/mol issiqlik ajralib chiqadi.


He(1s²)+He+(1s¹)® He₂⁺[(s_bog’l 1s)²(s_bo’shast 1s)¹].




N(2s²2p³) + N(2s²2p³) ® N₂[(s_bog’l 2p)² ( p_bog’l 2p²)2 ( s_bo’sh 2p^o)²( p_bo’sh 2p^o)²].


O(2s²2p⁴)+O(2s²2p⁴)® O₂[[(s_bog’l 2p)² ( p_bog’l 2p²)2 ( p_bo’sh 2p¹)²].


C(2s²2p²) +O(2s²2p⁴ )®CO[(s_bog’l 2p)²( p_bog’l 2p²)2 ( s_bo’sh 2p^o)²( p_bo’sh 2p^o)²].
CO molekulasida ham barcha elektronlar bog’lovchi orbitallarga joylashgani uchun bog’lanish tartibi 6-0/2=3 ga teng. Demak, CO da bog’lanish uch bog’ holatida ekanligini ko’rish mumkin.


-bu usul har qanday yadrolar sistemasi va elektronlar barqarorligini tushuntira oladi;

-molekulyar orbitallar usuli molekulalarning va kompleks birikmalarning magnit va optik xossalarini to’g’ri tushunturadi;

-molekuladagi har bir elektronning holatini baholash imkoniyatini beradi.
11.6. Ion bog’lanish  

2,81 2,81

Cl : Cl qutbsiz kovalent bog’lanish

2,1 2,81

H : Cl qutbli kovalent bog’lanish

1,01 2,81

Na : Cl ion bog’lanish

m=0 qutbsiz kovalent bog’,

0 <   m< 4 qutbli kovalent bog’,

  m> 4 ion bog’lanish.

Osh tuzi NaCl T _suyuq  800  ⁰C,

KCl T _suyuq 768 ⁰C.

NaCl, CsCl emas,

Na _nCl_n ; Cs_nCl_n  .

Osh tuzining gazsimon holatida NaCl

molekulalari bilan bir qatorda (NaCI)₂

va (NaCl)₃ assosiatlari ham mavjud.

Ionlarning qutblanishi va qutblanish darajasi

Ionlarning o’zaro ta’siri tufayli molekulada yuzaga keladigan qutblanish orieyntasion qutblanish deyiladi.

Ionlarda paydo bo’ladigan dipol momenti kattaligi (m) zaryadlarni hosil qilgan kuchlanishiga (E) to’g’ri proporsional:

m= k_*E

k- proportsinallik koeffitsienti bo’lib qutblanuvchalik yoki qutblanish darajasi ham deyiladi.

Qutblanuvchanlik birligi Kulon_*m²/V. K ning qiymati qancha katta bo’lsa molekula shuncha oson deformatsiyalanadi.

Bir xil atomlardan tuzilgan (H₂, O₂, N₂ )

ko’p atomli (CO₂, CS₂, C₆H₆)

Qutbli (NH₃, H₂O, SO₂, PCl₃, HCl).

dielktrik doimiyligi :

P= ( e-1)_*M / (e+2)_*r= 4/3pN_A(a_el + N_A*m² / 3R_*T)

M-moddaning molyar massasi; r-uning zichligi; N_A – Avagadro soni; R- universal gaz doimiysi; T- absolyut harorat; P- molyar qutblanuvchanlik; a_el- yadroga nisbatan elektron orbitallarning surulishidan yuzaga kelgan qutblanuvchanlik.

8. Vodorod bog’lanish

Vodorod atomi yuqori elektromanfiylikka ega bo’lgan atomlar F, O, N, Cl, Br, S lar bilan bog’langan molekulalar orasida yuzaga keladigan bog’lanish  V.B.  deyiladi.

H:F H-F...H-F...H-F

··

H  : O : H H - O...H - O ...H – O

·· ½ ½ ½

H H H

Kovalent bog’lanish energiyasi 150-400 kj/mol,

V.B. energiyasi esa 8-40 kj/mol.

H ₂S, H₂Se, HCl, HBr larning qaynash haroratlari pastroq, chunki ulardagi vodorod bog’lar ancha bo’sh.

O...H-O

// \

CH₃ -C C-CH₃

\ //

O-H...O

Oqsillar, nuklein kislotalar, kraxmal, tsellyuloza molekulalarida kuchli vodorod bog’i bor.

9. 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 .

Download 7,47 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham: