Kimyo tabiiy fanlar qatoriga kiradi. U moddalaming tarkibi, tuzilishi

Elektron ajralish (neytronning protonga aylanishi) jarayonida atom mas- sa o‘ zgarmaydi, lekin zaryadi bir birlikka ortadiYuqorida keltirilgan mulohazalar kimyoviy elementga yang1 ta’rif berishga va davriy qonun ta’rifini aniqlashga imkoniyat yaratadi.

Kimyoviy element - yadro zaryadlari bir xil bo‘lgan atomlar yig‘indisidan iborat. Elementlarning xossalari, shuningdek, elementlar birikmalarining xossa va shakllari ularning yadro zaryadiga davriy ravishda bog‘liqdir.Yadro reaksiyalari - bu atom yadrolarining elementar zarrachalar bilan va bir-biri bilan o‘zaro ta’sirlashishi natijasidagi o‘zgarishidir.Yadro reaksalari tabiatda va sun’iy usulda ro‘y beradi. Tabiiy yadro reaksiyalari radioaktiv elementlarning parchalanishi tufayli sodir bo‘ladi. Radioaktiv elementlar o‘zidan a-, -, y- nurlar chiqarib, boshqa element yadrolarini hosil qiladi.a- nurlanish (a-zarracha) musbat zaryadli zarrachalar bo‘lib, geliy yadrosiga to‘g‘ri keladi. Kuchli ionlash xossasiga ega bo‘lib, 0,01 mm dan kam qalinlikdagi metall to‘siqlardan o‘ta oladP- nurlanish ( -zarracha) manfiy zaryadli (-1) bo‘lib, elektronlar oqimi- dan iborat, 0,01 m qalinlikdagi to‘siqdan o‘ta oladi.

y- nurlanish rentgen nurlariga o‘xshash bo‘lib, kuchli o‘tish (singish) xossasiga ega; 0,1 m qalinlikdagi to‘siqdan o‘ta oladi. Atom yadrosidagi energiya kamayadi, lekin massasi va zaryadi o‘zgarmaydi.Yadro reaksiyalari B- parchalanish, a- parchalanish kabi asosiy turlarga bo‘linadi. a- parchalanishda elementning tartib raqami 2 birlikka kamayadi.B- parchalanishda elementning tartib raqami bir birlikka ortib, yadro- ning massa soni o‘zgarmay qoladi. Ayrim yadro reaksiyalarida pozitron ( + e) yoki (+B) zarracha hosil bo‘lib, yadroning massa soni o‘zgarmasdan, tartib raqa- mi bir birlikka kamayadi. Ba’zi yadro reaksiyalarida yadro /J-zarrachani biriktirib oladi. Bunda tartib raqami bir birlikka kamayadi, yadro massasi o‘zgarmaydi.

Yadro reaksiyalari yordamida radioaktiv xususiyati bor izotoplar (ra- dioaktiv izotoplar) olinadi. Ulaming hammasi beqaror va radioaktiv parcha- lanish natijasida boshqa elementlaming izotoplariga aylanadi.

Barcha kimyoviy elementlaming radioaktiv izotoplari olingan. Ulaming tax- minan 1500 turi ma’lum. Faqat radioaktiv izotoplardan tarkib topgan element- Zar radioaktiv elementlar deyiladi. Bular Z⁼ 43, 61 va 84 - 105 elementlardir.

Bunday reaksiyalarning tenglamalarini yozish elementlaming massa va zaryadlari yig‘indisi o‘zgarmasligiga asoslangan. Bu degan so‘z, tenglama- ning chap qismida massalar yig‘indisi bilan zaryadlar yig‘indisi tenglamaning o‘ng qismidagi massalar yig‘indisi bilan zaryadlar yig‘indisiga teng bo‘- lishi kerak

Bu tenglama alyuminiy atomi a- zarracha bilan o‘zaro ta’sirlashgan- da kremniy atomi bilan proton hosil bo‘lishini ko‘rsatadi. Radiyning radioaktiv parchalanib, radon bilan geliy hosil qilishini quyidagicha yozish mumkin:

1919-yilda Rezerford azot atomlarining yadrolarini a-zarrachalar bilan bombardimon qilib, birinchi marta sun’iy ravishda yadro reaksiyasini amal- ga oshirdi:Barqaror (radioaktiv emas) izotoplardan 300 ga yaqini ma’lum. D.I. Men- deleyev elementlar davriy sistemasidagi ko‘pchilik kimyoviy elementlar ana shunday izotoplardan tarkib topgan. Ba’zi elementlarda barqaror izotoplar bilan birga uzoq vaqt yashaydigan radioaktiv izotoplari ham bo‘ladiMendeleyev davriy sistemasida urandan keyin turgan (transuran) ele- mentlari radioaktiv hisoblanadi.Ular turg‘un izotoplarga ega emas.Yadro parchalanishi hodisasi hisobiga bunday elementlar atomlari nisbatan turg‘un atomga aylanadi. Atom yadrolarining bo‘linishi ularga elementar zarracha- lar, ko‘proq neytronlar ta’sirida bo‘ladi. Uran - 235 yadrosining bo‘lishini quyidagicha yozsa bo‘ladi:Yadro reaktorlarida neytronlami ta’sir ettirish orqali barcha transuran ele- mentlarining izotoplarini olish mumkin. Ana shu usullarda 118-element- gacha bo‘lgan transuran elementlar izotoplari olingan.

Radioaktiv preparatlar ko‘p kasalliklami davolashda va kasallik sabablari- ni aniqlashda keng qo‘llaniladi. Saraton kasalligidagi xavfli o‘smalar borligi- ni aniqlash uchun o‘smalardagi to‘qimalaming radioaktiv elementlami yutib qolish xossasidan foydalaniladi. Masalan, xavfli o‘smalami aniqlashda nishonlangan fosfor - 32 izotopi bo‘lgan natriy fosfati ishlatiladi. Agar yodning - 131 izotopi bo‘lgan natriy yodid qo‘llanilganda qalqonsimon bezdagi kasalliklami tahlil qilishda foydalaniladi.

Xronik leykozni davolashda, nishonlangan fosfor-32 izotopi, ruh-65 va oltin-198 nuklidlari va natriy fosfati buyuriladi. Radioaktiv kobalt-60 izotopi tarqatadigan y-nurlar bilan saraton kasalliklarini davolashadi. Bu izotop parchalangani uchun ham uni organizmga kiritiladi, mis-64, ku- mush-110 va oltin-198 radionuklidlari organizmdagi moddalar almashinuvi jarayonlarini o‘rganish uchun radioaktiv indikator sifatida ishlatiladi.Har bir uran yadrosi parchalanishi juda katta miqdorda energiya ajralishi bilan boradi. Zamonaviy yadro energetikasining asosi uran parchalanishi reaksiyasiga asoslangan.Kimyoviy bog‘lanish energiyasi, bog‘lanish uzunligi, bog‘lar orasida- gi burchak (valent burchagi) va bog‘lanish tartibi kimyoviy bog‘lanishlaming asosiy tavsifi hisoblanadi.Kimyoviy bog‘ni uzish uchun zarur bo‘lgan eng kam energiya miqdori bog‘lanish energiyasi deyiladi. U E bilan belgilanib, kJ/mol va kkal/mol da o‘lchanadi. Bog‘lanish energiyasi qanchalik katta bo‘lsa, bog‘lanish shunchalik barqaror bo‘ladi. Bog‘lanish energiyasining qiy- mati o‘zaro birikuvchi atomlaming tabiatiga, bog‘lanish turi va tartibiga bog‘liq bo‘ladi.

Kimyoviy bog‘ning uzunligi r harfi bilan belgilanib, A (nm)da ifodalana- di. Bog‘ning uzunligi deb, kimyoviy bog‘lanishning hosil bo‘lishida ishtiroketgan atomlar yadrolari o‘rtasidagi masofa tushuniladi. Uchta gaz molekula- sini ko‘radigan bo‘lsak chapdan o‘ngga tomon kimyoviy bog‘lanish energiyasi kamayadi, uzunligi esa ortadi.Kimyoviy bog‘lanishlar orasidagi burchak valent burchagi deyiladi. H₂O molekulasida H - 0 bog‘i orasidagi valent burchak 104,5 ^°, CH₄ mole- kulasida bog‘lar orasidagi burchak 109,5 ^° ga teng.

O‘zaro kimyoviy bog‘ hosil qilgan atomlar orasida hosil bo‘lgan bog‘la- nishlar bog‘lanish tartibi deyiladi. U birlamchi, ikkilamchi (qo‘shbog‘), uchlamchi (uchbog‘) va ba’zi hollarda to‘rtlamchi bo‘lishi mumkin. Bog‘- lanishlar tartibi ortishi bilan bog‘ning barqarorligi ortadi, uzunligi qisqaradi.

Atomlar birinchi navbatda juftlashmagan elektronlar hisobiga kimyoviy bog‘ hosil qiladi. Kimyoviy bog‘lanishlaming kovalent, ionli, metall va vodo- rod kabi turlari bor.Elektron juftlar tufayli vujudga keladigan kimyoviy bog‘lanish kova- lent bog‘lanish deyiladi. Bu ikki elektronli va ikki markazli (ikkita yadroni tutib turadi) bog‘lanishdir. Kovalent bog‘lanish hosil bo‘lishida atomning tashqi elektron qavatidagi barcha toq elektronlar va ba’zan juft elektronlar ham ishtirok etadi.

Hosil bo‘lgan kimyoviy bog‘lar elektron bulutlaming joylashuviga ko‘ra cr- "sigma" va n- "pi" bog‘lanishlarga farqlanadi. Sigma bog‘lanish - ikkala birikuvchi atomlaming yadrolarini tutashtiruvchi to‘g‘ri chiziq (chiziqlar) bo‘ylab joylashgan bog‘lanishdir.n-bog‘lanish fazoda cr-bog‘lanishga nisbatan perpendikulyar joylash- gan tekislik bo‘yicha elektron orbitallaming o‘zaro qoplanishidan hosil bo‘ladigan bog‘lanishdir. n-bog‘lar asosan qo‘shbog‘ yoki uchbog‘ hosil bo‘lganda yuzaga keladi. Barcha birlamchi bog‘lar, qo‘sh va uchbog‘lar- dan bittasi cr-bog‘lardir, qolganlari n-bog‘lar bo‘lib, ular cr-bog‘lariga nisbatan kuchsizdir.Kimyoviy bog‘lanishlami turlicha ifodalash qabul qilingan. Masalan, elementning kimyoviy belgisiga qo‘yilgan nuqtalar ko‘rinishidagi elektronlar yordamida. Bunda vodorod molekulasining hosil bo‘lishini quyidagi sxema bilan ifodalash mumkin:Shuningdek, kvant katakchalar (orbitallar) yordamida, bunda qarama- qarshi spinli ikkita elektron bitta molekulyar kvant katakchada joylashuvi sifatida ko‘rsatiladi:Organik kimyoda kovalent bog‘lanish elektronlar jufti chiziqcha (shtrix) bilan ko‘rsatiladi (masalan, H - H).Kovalent bog‘lanishning ikki turi: qutbsiz va qutbli bog‘lanish bor.