Kimyoda atom-molekular ta’limot

Valent bog‘lanishlar nazariyasiga muvofiq, koordinatsion birikmalarda 
markaziy ion bilan ligandlar orasida donor-akseptor bog‘lanish hosil 
bo‘ladi: markaziy ion akseptor, ligandlar donor vazifasini bajaradi, bu 
nazariyada markaziy ion orbitallarining g i b r i d l a n i s h i ham nazarda 
tutiladi. Nazarda tutiladigina emas, xatto muhim ahamiyatga ham ega. 
Gibridlanish konsepsiyasi koordinatsion birikmalar uchun L. Poling 
tomonidan rivojlantirildi. Bu konsepsiya, koordinatsion birikmalarning 
struktur formulalarini valent bog‘lanishlar usuli asosida izohlashga imkon 
beradi. 
KIMYOVIY ELEMENTLARNING VALENTLIGI

Atomning (elementning) valentligi ham kimyoning asosiy tushunchalari qatoriga kiradi. U elementlar atomlarining kimyoviy bog'lanishlar hosil qilish xususiyatini ko'rsatadi.

Atom massa yo ekvivalentga teng bo'ladi yoki ekvivalentdan bir necha marta ortiq bo'ladi. Atom massaning ekvivalentdan necha marta ortiq ekanligini ko'rsatuvchi son valentlikdir, valentlik V harfi bilan belgilanadi.

Valentlik quyidagicha ta'riflanadi: Elementnnng bnr atomiga necha atom vodorod birikishi yoki almashinishini ko'rsatadigan son shu

elementning valentligi deb ataladi.

Bir atom kislorod ikki atom vodorod bilan birikadi, demak kislorod ikki valentlidir. Elementlarning valentliklarini faqat vodorod orqali emas, kislorod orqali ham aniqlash mumkin. Vodorod va ishqoriy metallar hamisha bir valentli, kislorod va ishqoriy yer metallar esa ikki valentli, alyuminiy hamisha uch valentli bo'ladi. Bu elementlar o'zgarmas valentli elementlar deyiladi. Ammo ba'zi elementlar borki, ularning valentliklari birikuvchi elementlarning tabiatiga va reaksiya sharoitiga qarab o'zgaradi. Masalan: Mis qizdirilganda, sharoitga qarab ba'zan bir valentli bo'lib Cu2O hosil qiladi, ba'zan esa ikki valentli bo'lib SuO hosil qiladi. Demak, mis bir valentli ham, ikki valentli ham bo'lishi mumkin, yana N, P, As va galogenlar va boshqa ko'pgina metallar o'zgaruvchan valentli elementlardir. Azot o'z birikmalarida 1, 2, 3,

4, 5 valentli bo'la oladi. Davriy sistemaning VIII-guruhidagi inert gazlarning valentliklari nolga teng. Ya'ni ular bir-biri bilan va boshqa elementlar bilan birikmaydi.

Atom hosil qila oladigan bog'lanishlar soni uning juftlashmagan elektronlari soniga teng. Eng oddiy hollarda element atomining valentligi ham unda umumiy elektronlar jufti hosil qilishga ketadigan juftlashmagan elektronlar soni bilan aniqlanadi. Bunda hosil bo'lgan bog'lanishlar qutbliligi e'tiborga olinmaydi, shu sababli valentlikning ishorasi bo'lmaydi. Bog'lanishlar soni sifatida aniqlanadigan valentlik manfiy bo'lishi ham, nolga teng bo'lishi ham mumkin emas. Buni azot – N2, gidrazin – N2H2, nitrat kislota – HNO3, ammiak – NH3 misolida ko'rib chiqamiz. Azot atomi elektronlarning kvant katakchalarida joylashuvi quyidagicha:

Bundan azotning uchta juftlashmagan elektroni bo'lgani sababli u uchta kimyoviy bog'lanish hosil qilishi mumkin va uning valentligi 3 ga teng bo'ladi. Kovalent bog'lanishning har qaysi elektron juftini chiziqcha bilan belgilab, struktura formulalarni olamiz:

Bu birikmalarning hammasida azot uch valentli. Lekin azotning oksidlanish darajasi 0, -2, -3 ga teng. NH4 da azot 4 valentli, lekin azotning oksidlanish darajasi -3 ga teng. HNO3 molekulasida azotning valentligi 4 ga teng. Oksidlanish darajasi 5 ga teng bo'ladi. Ayni birikma batamom ionli tuzilishga ega deb faraz qilinganda uning tarkibidagi biror elementning shartli

zaryadi uning oksidlanish darajasi deb ataladi. Elementlarning oksidlanish darajasini aniqlashda doim kislorodning oksidlanish darajasining – 2, vodorodnikini 1 deb qabul qilinadi. Metall ionlarining oksidlanish darajasi ularning zaryadiga teng deb olinadi. Masalan, H2O da vodorodning oksidlanish darajasi 1, kislorodniki – 2 dir. KI da kaliyniki 1, yodniki – 1 ga teng.

Ko'pchilik hollarda element atomining oksidlanish darajasi u hosil qiladigan bog'lanishlar soniga to'g'ri kelmaydi, ya'ni shu element valentligiga teng emas. Bu ayniqsa, organik birikmalar misolida yaqqol ko'rinadi. Ma'lumki, organik birikmalarda uglerodning valentligi 4 ga teng (4 ta bog'lanish hosil qiladi), lekin uglerodning oksidlanish darajasi metan CH4 da -4, metanol CH3OH da -2, formaldegid CH2O da -0, chumoli kislota

HCOOH da 2, karbonat angidrid CO2 da 4 ga teng bo'ladi.

VB NAZARIYASI

VB nazariyasi ayni bir energetik pog’onalar tarkibidagi turli simmetriyali (s-

• 
  

p-, d-va hokazo) pog’onachalar elektronlarning to’lqin tabiati tufayli qo’shilishi

natijasida, simmetriyalari oraliq holatga ega bo’lgan yangi shakldagi gibrid orbitallar hosil bo’lishini tushuntirib beradi (L.Poling). Gibridlanishda bitta elektronga ega bo’lgan s- orbital bilan bitta, ikkita yoki uchta p- orbitallar qatnashgan fazoviy simmetriyalari turlicha bo’lgan gibrid orbitallar paydo bo’ladi. Kimyoviy bog’ yuzaga kelishi davomida turli xil

gibridlangan orbitallar ishtirokida hosil bo’ladigan molekulalarning fazoviy geometriyasini, yoki boshqacha aytganda bog’larning yo’naluvchan xususiyatini tushuntirish uchun katta ahamiyatga ega. IX.2-rasimda bog’ hosil qiladigan markaziy atomda bittadan s- va p- orbital hisobiga ikkita sp-(<> deb o’qiladi) gibrid orbital hosil bo’lishi aks ettirilgan.

Agar bitta s- orbital bilan ikkita p- orbital gibridlanishda qatnashsa- uchta sp2 –gibrid (<>) orbital (IX.3-rasm), bitta s-orbital va uchta p-orbital qatnashsa to’rtta sp3- gibrid orbital (IX.4-rasm) hosil bo’ladi .
Gibridlanish jarayonida nechta atom orbitallar qatnashgan bo’lsa, yangi holatdagi gibrid orbitallar soni ham shuncha bo’ladi . 2- davrdagi elementlarning eng ko’pi bilan 4 ta (bir s- va 3 ta p-) orbitallari hisobiga faqat to’rtta

gibrid orbitallar hosil bo’lishi mumkin, lekin ular turli vaziyatlarda bo’ladi .

1.Molekulani hosil qilishda sp3- gibrid orbitallar qatnashgan molekulada markaziy atomning hosil qilgan to’rttala bog’i orqali bog’langan atomlarning

fazoviy holati tetraedr shakliga ega bo’ladi. Markaziy atom atrofdagi bog’langan atomlar tetraedrning cho’qqilarida joylashgan. Agar bog’langan atomlar tabiati bir xil bo’lsa, bog’lar yo’nalishi orasidagi burchak 109°28 yoki 109,5° bo’ladi (masalan, CH4,CCl4 va boshqalar). Agar bog’langan atomlar turli tabiatga ega bo’lishsa, unday molekulaning geometriyasida muntazam tetraedr o’rniga xossalari bilan farq qiladigan atomlar bog’ining uzunligi qisqargan yoki uzunroq bo’lganligi sababli qisman o’zgargan shaklli tetraedr hosil bo’ladi. Masalan, metan molekulasidagi bitta vodorod atomi o’rniga yod atomi almashgan (metil yodid )

molekulasida yod atomining radiusi yoki hajmi katta bo’lishi tufayli molekulaning geometriyasi saqlanib qolgan bo’lsa ham metan molekulasiga nisbatan assimetriya kuzatiladi( CH3I molekulasidagi burchaklar

• 
  

Molekulani hosil qilishda uchta sp2-gibrid orbitallar va bitta p –atom orbital (bu p-orbital π-bog’ hosil qilishda ishtirok etadi) qatnashganda markaziy atom atrofida bog’langan atomlar soni uchta bo’ladi, ulardan biri markaziy atom bilan qo’sh bog’ orqali bog’langan atomlar joylashgan yo’nalishlar orsidagi

burchak 120° ga teng bo’ladi (masalan etilen molekulasi benzol halqasidagi uglerod atomlari va h.k.).

KIMYOVIY BOG‘NING XOSSALARI