Ii боб Кимёда даврий қонун ва Д. И. Менделеевнинг элементлар

C)VIII. 5. Vodorod bog’lanish

Elektromanfiylik katta bo’lgan (F, O, N, Cl) elementlarning atomi bilan bog’langan vodorod qisman protonlashadi va qo’shni elktromanfiy atomning electron qobig’iga tortiladi. Hosil bo’lgan bog’lanish vodorod bog’lanish deyiladi.
X – H …. X – B yoki …… X – H …. X – H ….
Bunda, X=F, O, N, Cl, S, Br atomlari bo’lishi mumkin.
Vodorod bog’lanish Van-der-vals kuchlaridan barqarorroq bo’lib (E_bog’ = 8 – 40 kJ), kovalent bog’lanishdan kuchsizdir. Vodorod bog’lanish elektromafiyligi yuqori bo’lgan (F, Cl, O, N ,S) elementlarning birikmalariga xosdir. Suv moddasini ko’rib chiqadigan bo’lsak, unda har bitta suv molekulasi 4 taga H – bog’lanish hosil qiladi:
O H
Vodorod bog’lanish molekulasining assotsialanishida, moddalarning kristallanishida, erishida, kristalogidratlar hosil qilishida elektrolitik dissotsialanish muhim rol o’ynaydi.
Vodorod bog’lanish: molekulalararo va ichki molekulyar vodorod bog’lanish turlariga bo’linadi.
Yuqorida ko’rilgan hamma vodorod bog’lanishi molekulalararo vodorod bog’lanish (MBБ) deyiladi. Ichki vodorod bog’lanishga (ИВБ) orto-nitrofenol molekulasidagi bog’lanishni hosil qilish mumkin. Shu bilan birgalikda ionlararo vodorod bog’lanish ham mavjud.
[HF₂] ^- ionida [F…H – F ] ^– (E_bog’ = 80 kJ) ;
[ H (H₂O)₂]⁺ kationida [H₂O] ∙∙∙ H⁺ ∙∙∙ OH₂] ko’rinishidagi atomlararo H – bog’i bor.
O – nitrofenolda O – H …O

• 
  N → O
  

Ichki molekulyar, para-nitrofenolda esa molekulalararo vodorod bog’i hosil bo’ladi, shu sababdan
t_qayn ( o – nitrofenol) < t_qayn (n - nitrofenol) bo’ladi.
Atom orbitallarining gibridlanbishi.
Agar davriy jadvaldagi ayrim elementlarning joylashuvi o’rniga va ular namoyon etadigan valentliklariga e’tibor bersak:
Be atomining tashqi electron qavatida 2 ta s – elektroni bo’lib, ular o’zaro juftlashgan va shu sababli toq elektroni bo’lmagani uchun kovalent bog’ hosil qila olmasligi kerak, ammo ikkita kovalent bog’lanish hosil qiladi: C – atomida 2 ta s va 2 ta p elektronlar bo’lib, ulardan faqat p – elektronlarinigina toq holatda bo’lgani uchun uglerod atomi birikmalarda faqat ikkita valentli bo’lishi kerak edi, lekin uglerod asosan to’rt valentli bo’ladi. Shu singari ko’pchilik metallarning ionlari oksidlanish darajasi past bo’lsada, (Cu⁺²) kompleks birikmalarda, [Cu(NH_­3)₄­]⁺² to’rt, [Cu(H₂O)­₆]⁺² olti valentli (koordinasuion sonli) bo’ladi va bu hollarda qandaydir nomuvofiqlik bordek tuyuladi.
Agar yuqoridagi holatlarni chuqurroq tahlil etsak va atomlarning asosiy va qo’zg’algan holatlarining electron tuzilishi o’rtasida farq mavjudligini hamda atom orbitallarini gibridlanishini hisobga oladigan bo’lsak, bu savollarga etarlicha asosli javob olish mumkin.
“Gibridlanish nima” degan savolga uglerod atomi normal va qo’zg’algan holatining electron tuzilishini o’rganish bilan javob berish mumkin. Ma’lumki, C – atomining normal holati va qo’zg’algan holatga o’tishi:
E_(qo’zg’)
C_(norm) 1s² 2s² 2p² + ______________ C*_(qo’zg’) 1s² 2s¹ 2p³ ­
C*_(qo’zg’) - atomida 4 ta (1ta s va 3ta p) orbitalda 4 ta toq elektron joylashgan
Lekin bu elektron orbitallar bir-biridan ko’rinishi va energiyasi (asosan s vap- orbitallar) bilan farq qiladi va ular kimyoviy bog’lanish hosil bo’lishda maksimal darajada boshqa bog’lanuvchi orbitallar bilan “o’zaro qoplana” olmaydi. Bu “noqulaylik” ni bartaraf etish uchun ko’rinishi va energiyasi bilan farq qiluvchi (s va p) orbitallarning o’zaro qo’shilib ketib, energiyasi va ko’rinishlari bir xil bo’lgan yangi electron orbitallarining hsil bo’lish hodisasi atom orbitallarining gidridlanishi deyiladi.
Gidridlanish natijasida hosil bo’lgan orbitallar nosimmetrik – bir tomoni katta, ikkinchi tomoni kichik bo’lib, kimyoviy bog’lanishda katta tomoni bilan ishtirok etadi. Gidridlanishda eng kamida 2 ta (s va p yoki d,f ) orbitallar ishtirok etsa, shuncha gidrid orbitallar hosil bo’ladi. Buni quyidagi misollarda ko’rib chiqamiz C* _(qo’zg’) - atomidagi 1 ta s va – 1ta p – (3 ta p dan) orbital o’zaro gidridlansa ;1ta s+1 ta p=2ta sp gibrid orbitallar hosil buladi va 2 ta p-orbital gidridlanishda ishtirok etmaydi,ular’’gantelsimon,, kurinishda qolaveradi. Hosil bulgan 2ta spgibrid orbitallar fazoda bir-biriga nisbatan 180˚ burchak ostida joylashadi va ular ishtirokida hosil bulgan molecular chiziqsimon tuzilishi bo’ladi. Bularga BeCl₂, BeF₂, C₂H₂, Cu₂C_2, Ag₂C₂, [Ag (NH₃)₂] Cl kabi moddalar misol boladi.Agar 1ta s- va 2ta p- (3ta p dan)orbitallar uzaro gibridlansa; 1ta s+ 2ta p=3ta sp² gibrid orbitallar hosil buladi. Bu orbitallar fazoda teng tomonli tekis uchburchak kurinishda joylashib, ular orasidagi burchak 120˚ ni tashkil etadi. Bu gibridlanish hisobiga hosil bulgan kimyoviy boglanishli molekulalar va ionlarga misollar;BCl₃,BF₃,AlCl₃,AlBr₃, C₂H₄,(qoshbog hosil qilgan barcha uglerod atomlari),C₆H₆,SO₃^2-,CO₃^2-
1ta s-va 3ta p- orbitallarning o’ zaro ta’sirlashuvi natisoida 1ta s + 3 ta p = ta sp³ gibrid orbitallar hosil bo’ladi. Bu gibrid orbitallar fazoda 109˚ burchak ostida joylashadva ular asosan tetraedrik tuzilishi molekulalarni hosil qiladi. Bular qatoriga CH₄, H₂O, NH₃, NH₄⁺, PO₄^-3, ClO^-, ClO_3­^-, ClO₄^-, [Cu(NH₃)₄] SO₄ barcha to’yingan uglevodorodlar va sikloparafinlardagi uglerod atomlarini kiritish mumkin.
Ma’lumki, aksariyat metallarning onlari kompleks hosil qilish xossasiga ega. Ularning 4- va 5- electron qavatlaridagi s-, p-, d- orbitallari o’zaro gibridlanib, sp³d¹,
sp³d², kabi murakkab gibrid obitallarini hosil qiladilar. Shunga asosan ularning tuzilishi sp³d¹ – bo’lsa, asosi kvadrat bo’lgan prizma (k.c =5), uch yoqlama antiprizma, sp³d² – gibrid orbitallar asosan oktaedrik tuzilishi molekula yoki ionlarni hosil qiladi.
Bu moddalar qatoriga d – metallarning turli kordinatsion birikmalari [Fe(CN)₆]^3- , [Fe(CN)₆]^4- , [Cu (H₂O)₆]²⁺ va hokazolar kiradi. Molekuladagi (markaziy) atomning gibridlanish turi va bog’lanishda ishtirok etmagan elektronlar juftlarining o’zaro joylashuviga ko’ra molekulalarning tuzilishi quyidagicha (6-jadval) bo’ladi.

VIII. 7. Ion bog’lanish

Kimyoviy bog’lanishning hosil bo’lishida elektromanfiyliklari bir-biridan keskin farq qiladigan elementlar (metallar va metalmaslar) ishtirok etsa, kimyoviy bog’lanish turi va uning hosil bo’lish mexanizmi boshqacha bo’ladi. Misol tariqasida Na va Cl atomlari o’rtasida Na – Cl bog’ining hosil bo’lishini ko’rib chiqamiz.

Na davriy jadvalnig III davr I gruppa elementi, uning elektromanfiyligi 0,9 ga teng. Cl shu davrnig VII gruppasi elementi, elektromanfiyligi 3,0 ga teng. Bu atomlar o’zaro ta’sirlashganda Cl atomi Na atomining tashqi electron qavatidagi bitta elektronni “tortib” oladi:

Na⁰- yo-΄→ Na⁺ va Cl⁰+ yo→ Cl^-
Natijada Na⁺ ioni va Cl^- ioni hosil bo’ladi. Bu erkin ionlar o’rtasida o’zaro elektrostatik tortishuv kuchlari yuzaga keladi va Na- Cl (ion) bog’I hosil bo’ladi.Ion bog’lanish deb, qarama-qarshi zaryadli ionlarning elektrostatik tortishuv kuchlari vositasida yuzaga keluvchi kimyoviy bog’lanishga aytiladi.
Ion bog’lanishda ishtirok etuvchi elektronlar doimo elektromanfiyligi kam bo’lgan atomdan elektromanfiyligi yuqori bo’lgan element atomiga qarab siljiydi. Ion bog’lanishli moddalar (ko’pchilik tuzlar), asosan qattiq (kristall) holda bo’lib, ular suvli eritmalarda eriganda ionlarga ajraladi (dissotsialanadi). Yuqori temperaturada suyuqlanadi.