Hozirgi zamon tabiiy fanlar konsepsiyasi

A D A B I Y O T L A R :
1 .Б и о л о ги ч еск и й эн ц и к л о п ед и ч еск и й сл ов ар .п од.р ед. М .С .Ги лярова. -
М осква: и зд. “С оветская эн ц и к л о п ед и я " , 1986. стр. 53—54, 7 06—707, 22, 412,
9, 1 3 0 - 1 3 1 , 4 1 4 - 4 1 5 , 363.
2 . 0 ‘zbek sovet ensiklopediyasi. -T osh k en t. 1972. 8 -to m , 83—84, 3 46—3 47-b et-
lar; 7 -to m . 2 4 7 —248-betlar.
3 .Н .Г р и н , У Стаут, Д .Т ей л о р . Биология. -М о ск в а . М ир, 1990. ст р .2 1 0 —
241.
4 . К .В и л л и . Б иологи я. — М . М и р , 1968. стр. 4 2 —4 4 , 74, 109, 4 8 —59.
XIII BOB. KIMYOVIY BOG‘LANISHLAR VA
KIMYOVIY REAKSIYALAR. KIMYOVIY
BOG‘LANISHLAR VA MOLEKULALARNING
AYLANISHI
K o'pchilik elem entlam ing atom lari kimyoviy beq aror bo'lganligi sabab- 
li tab iatd a unchalik k o ‘p b o im a g a n ato m lary akka holda mavjud bo'ladi. 
A tom strukturasi qavatlardan tuzilgan (tarkib topgan) b o 'lib , ularning
150

---

har birida elektronlar turadi. A tom barqaror b o 'lad i, agar uning tashqi 
qavati m a ’lum sondagi elektronlar bilan “to ‘lgan“ b o ‘lsa, vodorod vageliy- 
da u 2 ga teng, qolgan elementlarda 8 ta. Tashqi qavati tugallanm agan atomlar 
kimyoviy reaksiyaga kirishadilar va boshqa atom lar bilan b og‘lar hosil qi­
ladilar.
H ar xil elem ent atom larining m a ’lum bog'lanishlari yordam ida, m a’lum 
nisbatlarda birlashishidan tuzilgan m oddalarga birikm alar deyiladi. Birik- 
m alam ing xossalari uni tashkil qilgan elem entlam ing xossalaridan farq 
qiladi. Birikm aning xossasini o 'z id a saqlaydigan eng kichik zarrachasiga 
m olekula deyiladi. M olekulalar atom yadrolari va elektronlardan tarkib to - 
padi. M olekulalarda elektronlar um umlashganligi uchun atom lar o ‘zlarining 
individualligini yo‘qotadilar. M a’lum energiya sarflanganda b arqaror (har 
xil darajadagi) m olekulalar atom larga parchalanishi m um kin.
M olekulalar ju d a ko‘p, am m o kimyoviy usullar bilan yangidan-yangi 
xossali molekulalam i, moddalarni yaratish imkoniyatiga ega. A tom lar orasida 
bog'lanishlar b o r yoki yo‘q ekanligini ko ‘rsatish u chu n ular grafik yoki 
strukturali fo rm u lala rk o ‘rinishida tasvirlanadi.
M a’lum ki, topologiya — m atem atikanin g bo ‘limi b o ‘lib, u jism larning 
shakli va o ‘lcham lariga yoki nem etrik xossalariga bog'liq b o 'lm ag an xossa- 
larini o'rganadi. M olekulalar esa m etrik (kimyoviy b o g 'lar uzunligini, ular 
orasidagi burchakni va hokazo) ham d a nem etrik (siklik yoki nosiklik, b en ­
zol yoki n -b u to n kabi) xossalarga ega b o 'lad i. M olekulyar sistem alar 
topologiyasi ularning xossalari bilan bog'liq.
Kimyo m olekulalam i ta ’sirlashuvlarda, aylanish jaray on ini va ularga 
tashqi om illar ta ’sir etganda (issiqlik, nurlar, elektr toki, m agnit m aydo­
ni) o'rganadi, bu vaqtda yangi kimyoviy bog'lanishlar hosil b o'ladi.
Kimyoviy bog'lanish deganda, ato m lar orasidagi o 'z a ro t a ’sir natija- 
sidaatom lar konfiguratsiyasi paydo bo'lishi, bir tipd agi m olekulalarning 
bo shqatiplaridan farq qilinishi tushuniladi.
Kvant mexanikasi barpo bo'lgunga qadar, atom larni b og'lanishi cha- 
qiruvchi maxsus kimyoviy kuch m avjud, deb o'ylang an va bu kuch tabi- 
atning boshqa kuchlaridan farqli to'yinuvchanlikka ega b o'lgan .
Kvant m exanikasi kimyoviy hodisalarni quyidagicha tu shun tird i: atom
elektron qavatlam ing ta ’siri kimyoviy bog'lanishni yuzaga keltiradi. Agar 
atom larning konfiguratsiyalari bir-biriga to 'g 'ri kelsa, b itta du m alo q struk- 
tura yuzaga keladi, u har bir atom alohida olinganiga qaraganda birm uncha 
katta bo'ladi. To'yingan molekula xuddi shunday olinadi va unga boshqa qan- 
daydir atom larning birikishi deyarli kerak bo'lm aydi. M olekulalarning hosil 
bo'lishiga, elektron bulutlarning qoplanishiga yadrolar orasida m a ’lum 
manfiy zaryadlarning hosil bo'lishiga olib keladi va u m olekulani “sem ent-
151

---

lagandek “ yadrolarni qo p lan ish sohasiga to rtad i. Bu ta'sirlan ish n in g
energiyasi 1000 Kdj/m ol (azot m olekulasida u — 940 K dj/m ol, seziyda 42 
K dj/m ol). Taqqoslash uchun, m olekulalararo ta ’sirlashuv energiyasi 100 
K dj/m ol, shuning uchun ularni farqlash ancha qiyin, shuning uchun kim ­
yoviy bog'lanishning eng asosiy xususiyatini ajratish m uhim dir, ya'ni valent 
elektronlarining um umiylashuvi va zaryadning o 'tish i. ya’ni bog' har xil 
atom lar orasida vujudga kelsa kimyoviy bog'lanishning 3 turi eng ko‘p ta r­
qalgan: ion, kovalent, vodorod bog'lanishlar.
Ion bog‘lanishda bir atom boshqa atom ga bir yoki bir necha elektronlar 
beradi va h a r bir atom m a’lum sondagi barqaror elektronlar soniga ega 
bo'ladi. M asalan, xlor atom i tashqi qavati barqaror bo'lishiga bitta ele­
ktron yetm aydi, natriy atom ining tashqi qavatida faqat bittagina elektron 
bor. Uni xlor atomi o'ziga olganda, natriy atomidagi elektronlarga nisbatan 
p ro to n lar soni ko'p bo'lib qoladi. N atriy va xlor atom lari musbat va m an- 
tiy ionlarga aylanadilar va bir-birlariga tortilib osh tuzini hosil qiladi.
Kovalent bog'lanishda ikki atom orasida elektronlar umumlashadi, bunda 
har bir ato m dan bittadan elektron ishtirok etadi (m asalan. vodorod m ole- 
kulasidan). Bir xil elem entning ikki atom i elektron juftni bir xil kuchda 
tortishadi va elektronlar (yoki elektron bulut) ko'proq vaqt atom lar ora­
sida bo'ladi. Agar kovalent bog' ikkita har xil elem entlar orasida hosil bo'lsa, 
elektron bulut siljigan b o 'lad i, y a’ni elektron bulut k o'proq vaqt elektron- 
ni tortuvchi atomiga yaqin bo'ladi. Ayrim hollarda bunday bog'lanishga qutbli 
yoki elektrik nesim m etrik (keyingi holda ion bog'lanishga yaqinlashadi) 
bog'lanish deyiladi.
Vodorod bog'lanish — vodorod atom i tuzilishi bilan bog'liq holda nom - 
lanadi. ya’ni u boshqa atom bilan kovalent bog' bilan birikkan (m asalan, 
kislorod yoki azot bilan) va m olekulaning vodorodli qismi musbat zaryad- 
langan bo 'ladi. Bu qism an musbat vodorodli tom oni uchinchi manfiy zar- 
vadlangan atom ga tortiladi (yana kislorod yoki azot bilan). Bu bog'lanish 
oldingi ikkala bog'danishga nisbatan ancha kuchsiz, am m o tirik materiyada 
juda keng tarqalgan. boshqacha aytganda, tirik dunyo shunga suyangan deyish 
m um kin.
Birlam chi, uchlam chi hatto to rtlam chi bo'lgan juda qisqa bog'lanishlar 
ham m avjud ( b ularda bir vaqtda 8 ta elektron q atn ash a d i), bunda 
b o g 'lan ish lar reniy, m olibden yoki xrom atom lari orasida bo'lishi aniq- 
langan.
N ikolson va Karleyn ( 1800)larning suvni elektr toki yordam ida parcha- 
lash bo'yicha qilgan tajribalari birinchi bo'lib kimyoviy bog'larning elektrik 
ta'sirlashuvini ko'rsatdi, faqat yuz yillardan keyingina kimyoviy bog'larning 
tabiatini tushuntiruvchi nazariya yuzaga keldi.
152

---

Berseliusning (1819) zaryadlarning elektrostatik tortishuvga asoslangan 
nazariyasi m olekulalarning ikkita bir xil atom lardan hosil bo'lishini tu - 
shuntirib bera olm adi, hozirgi zam on tili bilan aytilganda, boshqa turdagi 
kimyoviy bog'lanishlarelektrik tabiati unchalik katta emas. Berselius nazari- 
yasiga o ‘sha paytda hali uncha m a ’lum bo'lm agan fan — organik kimyo 
qaqshatqich zarba beradi
Kimyoviy bog'lanishni energiyaning aylanishi nuqtayi nazaridan ham
tadqiq etish mum kin: agar m olekula hosil bo'lishidagi uning energiyasi, 
molekula tarkibidagi izom erlangan ato m lar energiyasi sum m asidan kichik 
bo'lsa, u m olekula mavjud b o'la oladi, ya’ni uning bog'i barqaror. Bu yerda 
biz kvant mexanikasi hodisalari bilan tavsiflanadigan k o 'p gina nozik ef- 
fektlarni batafsil izohlashga to 'x talm asd an , m olekulaning hosil bo'lishida 
energiyaning pasayishini tasdiqlash bilangina cheklanam iz. B arqaror holat 
deb, potensial energiya minim al bo'lgan holat hisoblanadi, shuning uchun 
m olekula hosil bo'lishida ato m lar potensial chuqurchada tu radilar va m u- 
vozanat holati atrofida uncha katta bo'lm agan issiqlik tebranishi holatida 
bo'ladi. Tik o'qning chuqurcha tagigacha bo'lgan niasofa m uvozanatga m u- 
vofiq keladi, agar issiqlik harorati to'xtatilsa, ato m lar an a shu m asofada 
turgan b o'lardilar. C h uqurcha tu b id an chaproqdagi n u qta itarilishga, 
o'ngroqdagisi esa tortilishga m uvofiq keladi. Egri chiziqning tikligi ham 
m a’lum axborotga ega. C hunonchi, egri chiziq qanchalik tik bo'lsa, a to m ­
lar orasidagi ta ’sirlashuv kuchi shunchalik katta bo'ladi.
H ar xil juft atom lar uchun nafaqat vertikal o 'q d an chuqurchaga bo'lgan 
masofa har xil bo'ladi, balki ularning (chuqurchaning) ham chuqurligi 
har xil bo'ladi. Buni osonlik bilan tushuntiriladi; y a’ni tushunishim izcha, 
chuqurchadan chiqib olish uchun kerak bo'ladigan energiya uning chu- 
qurligiga teng bo'ladi. Shuning uchun chuqurchaning chuqurligi zarracha- 
ning bog'lanish energiyasi deyish m um kin.
Molekulada atomlar orasidagi masofa juda kichik — 1 —4 A tartibda bo'ladi. 
M asalan, eng sodda m olekulalardan — vodorod m olekulasi, ikkita vodorod 
atom larining o'zaro bog'lanishidan hosil bo'ladi va ulardagi yadroaro masofa 
yoki bog'lanish uzunligi 7,5—10 m ga teng bo'ladi. Kislorod m olekulasida 
ham 2 atom orasidagi bog'lanishning uzunligi 1.2 A yoki 1 ,2 -1 0 m bo'ladi 
Shunday qilib, m olekulalar nafaqat xossalari va og'irliklari bilan, balki 
o'lcham lari bilan ham farq qiladi. D em ak, 16 elektronli kislorod m o lek u ­
lasi 2 elektronli vodorod m olckulasidan kattadir
K o'proq m urakkab m olekulalar m urakkabroq form aga (shaklga) \a Hi 
zilishga ega bo'ladilar. Bog'lanish energiyasini o'lchash uchun bir niol ka- 
loriyadan foydalanadilar (nisbiy m olekulyar massaga teng bo'lgan gram m lar 
soni) va Avagadro soni N ga bo'lin ad i. Bu qiymat bitta m olekula uchun
153

---

bog'lanish energiyasini anglatadi. Kislorod uchun bu 116000 kkal/m ol, 
vodorod uchun 103 000 kkal/molga teng bo'ladi, ya’ni uncha katta bo'lmagan 
o'zgarishga ega.
M olekulaning to'yinuvchanligini berilgan m oddaning doim iy tarkibi 
aniqlaydi va bu valentlik bilan bog'liq, ya’ni atom ning ( ato m lar guruhi- 
ning) boshqa atom lardan m a’lum sondagisining biriktirib olish xossasi. 
V alentlikning kattaligi vodorod atom lari soniga (yoki boshqa bir valentli 
elem ent) bog'liq bo'ladi.
Valentlik m olekulaning struktura formulalarini va ularning ko'pgina xos- 
salarini aniqlaydi. Kimyoviy birikm alarning struktura form ulalari, ularning 
xarfli (brutto-form ulalari) form ulalariga nisbatan ancha yirik, lekin ato m ­
lar soni va tabiati to'g'risidagi ta sa w u rla r bilan birga ularning joylanishlari 
va bog'lanishlari to'g'risidagi tasaw u rlarn i ham beradi. M asalan, suvning 
struktura form ulasi H -O -H h a r ikkala vodorod atom lari alohida-alohida 
kislorod atom i bilan birikkanligini, chiziqcha esa kovalent bog'ni ko'rsatadi. 
Ayrim hollarda faqat strukturali yozish formasi asosida tarkibi bir xil ato m ­
lardan tuzilgan 2 ta har xil m oddaning farqiga borish m um kin. Bu organik 
kimyoda m uhim ahamiyatga ega.
O 'tg an asrning oxirlarida V a n t-G o ff o'zining “ Fazoviy kim yo" kitobida