Molekula tuzilishi va kimyoviy bog‘lanish

sd³-gibridlanish. d-elementlarning atomlarida koʻpgina kimyoviy bogʻlar hosil boʻlishida d-orbitallar ishtirok etadi.
1 ta s va 3 ta d orbitallarining gibridlanishi natijasida 4 ta sd³ gibrid orbital hosil boʻladi. 4 tala gibrid orbital ham ekvivalent boʻlib, ular yadrodan 109⁰ burchak ostida yoʻnalgan (sp³-gibrid orbitallarga oʻxshash) kimyoviy bogʻlar hosil qiladi.
MnO da Mn va CrO da Cr atomlari sd³ gibridlangan holatda boʻladi.
Koʻp atomli zarrachalarning shakli va bogʻ hosil qilishda qatnashadigan atom orbitallarining yoʻnalishini quyidagi jadvallar yordamida aniqlash mumkin:

AO	sp	sd	sp^2	sp^3 sd^3
σ-bogʻlar soni	2	2	3	4 4
Fazoviy tuzilishi
AO lar orasidagi burchak	180^0	90^0	120^0	109^0
Misol	CO2, BeCl2, MgCl2	SrF2, SrCl2, BaCl2	BF3, BCl3, CO	NH BH B2H6	Misol

AO	dsp^2	, d^3sp		, d^2sp^3
σ-bogʻlar soni	4	5	5	6
Fazoviy tuzilishi
AO lar orasidagi burchak	90^0	120^0 90^0	90^0	90^0
Misol	[PdCl4]^2-, [Ni(CN)4]^2^-, [AuCl4]^-,	Fe(CO)5, NbCl5, TaBr5, PCl5	NiBr3[P(C2H5)3]2	SF6, PCl

AO	sp^3d^3	d^4sp^3
σ-bogʻlar soni	7	8
Fazoviy tuzilishi
AO lar orasidagi burchak	72^0 va 90^0	≈90^0
Misol	[UF7]^3-, IF7	[PbF8]^4-

Umuman olganda davriy sistemadagi A-guruh elementlari uchun quyidagi gibridlanish turlari koʻproq xosdir:
2-davr elementlari uchun – sp, sp², sp³;
3 va 4 davr elementlari uchun – sp, sp³, sp³d, sp³d²;
5 va 6 –davr elementlari uchun- sd, sp³d² (d²sp³), sp³d⁴.
Gibrid orbitallarning bir tomonida elektron bulut zichligi koʻp, ikkinchi tomonida esa kam boʻladi. Gibrid orbital boshqa orbitalni ana shu elektron buluti koʻp tomoni bilan qoplaydi. Natijada qoplanish maksimal boʻlib yadrolar oʻrtasida elektron bulutning zichligi ortadi, yuzaga keladigan bogʻ ham barqaror boʻladi.
Elementlarning davr raqami ortib borishi bilan ularning koordinatsion soni ham ortib boradi. Koordinatsion soni element hosil qilgan σ-bogʻlar soni bilan aniqlanadi. Masalan; metanda uglerodning koordinatsion soni 4 ga, CO₂ da esa 2 ga teng.
Guruhchalarda element atomlarining koordinatsion soni davr raqami ortib borishi tartibida ortadi. Buni IVA guruh elementlari misolida koʻrib chiqamiz:
Davr raqami 2 3 4 56
Koordinatsion soni34 4 64 66868
Misollar CO CF₄ SiO SiF GeO GeF SnO SnF PbO PbF
Oʻzaro reaksiyaga kirishuvchi atomlarning elektron bulutlari bir-birini qoplaganida qanday shakl va qanday fazoviy yoʻnalish kelib chiqishiga qarab molekulalari chiziqli va burchakli birikmalar hosil boʻladi.
Kimyoviy bogʻlanishning fazodagi yoʻnaluvchanligi elektron gibridlanishi natijasida oʻzining shaklini oʻzgartiradi.
Gibrid elektron bulutlar fazoda turlicha joylashib chiziqli yoki burchakli tuzilishdagi molekulalar hosil qiladi.
Ma’lumki, elektron juftlar molekuladagi boshqa elektron juftlar bilan oʻzaro itarilishadi, shuning uchun ular oʻzaro maksimal uzoqlikda joylashishga intiladi.
Molekula tarkibidagi atomlarda kimyoviy bogʻ hosil qilishda qatnashgan (umumlashgan) va qatnashmagan (umumlashmagan) elektronlar boʻlishi mumkin. Molekulaning shakli va atomlar orasidagi burchak ana shu umumlashgan-umumlashmagan elektron juftlarning oʻzaro ta’siriga bogʻliq.
Umumlashmagan elektron juftlar umumlashgan elektron juftlarga nisbatan bir-biri bilan kuchli itarilishadi.
Elektron juftlar orasidagi itarilish kuchlari quyidagi tartibda kamayadi:

Misol sifatida markaziy atomlari sp³gibridlanishga ega boʻlgan metan, ammiak va suv molekulalarini koʻrib chiqamiz:

umumlashmagan1 ta umumlashmagan 2 ta umumlashmagan
elektron juft yoʻqelektron juft borelektron juft bor
Rasmdan koʻrinib turibdiki, valent burchak CH₄ da 109,28⁰, NH₃ da 107,3⁰, H₂O da 104,5⁰ ga teng. Valent burchaklar asosan umumlashgan – umumlashmagan elektron juftlarning oʻzaro itarishish kuchiga bogʻliq.
Umumlashmagan elektron juftlar soni qancha koʻp boʻlsa, ushbu elektron juftlarning bir-biridan „qochishi” (uzoqlashishi) shuncha kuchli boʻladi va valent burchaklar ham mos ravishda kamayadi.
Bundan tashqari, kislorod va azot atomlarining elektromanfiyligi yuqori boʻlgani uchun elektron bulutlar kislorod va azot atomlari tomonga koʻproq siljiydi va ular bilan bogʻlangan vodorod atomlari qisman musbat zaryadlanadi. Musbat zaryadli vodorod atomlarining bir-biridan „qochishi” tufayli ham burchak kattalashadi.
Oltingugurt va fosfor atomlarining elektrmanfiyliklari kislorod va azotnikidan kam boʻlganligi uchun H₂S va PH₃ molekulalarida S-H va P-H bogʻlar orasidagi burchak O-H va N-H dagiga nisbatan kichik boʻladi.
Vodorod atomlari H₂S va PH₃ da kamroq musbat zaryadlangan, shuning uchun ular bir-biridan kamroq qochadi. Haqiqatdan ham, bu burchaklar PH₃ uchun 93⁰ga, H₂S uchun esa 92⁰ga teng.
Quyidagi rasmda soddaroq molekulalarning shakllari keltirilgan boʻlib, bu yerda qora nuqtalar bilan atomlar, burchaklardagi ikkita nuqta bilan molekulaning umumiy shakliga (formasiga) ta’sir etuvchi umumlashmagan elektron juftlar koʻrsatilgan.
Geometrik figuralarning oʻng tomonidagi sonlar bogʻlovchi elektron juftlar sonini koʻrsatadi:

Molekulaning shakli	Misollar
	HgCl2, Ag(NH3) BF3, GaCl3 PbCl2, PbI2
	CH4, NH NH3, H3O^+ H2O, F2O

1. Agar markaziy atom sp gibridlangan boʻlsa, molekula chiziqli tuzilishli va atomlar orasidagi valent burchak 180⁰ ga teng boʻladi. Masalan; AB₂ tipidagi molekulalar.
2. Agar markaziy atom sp² gibridlangan boʻlsa, molekula uchburchakli va atomlar orasidagi valent burchak 120⁰ boʻladi. Masalan; AB₃ va ׃ AB₂ tipidagi molekulalar.
3. Agar markaziy atom sp³ yoki sd³ gibridlangan boʻlsa, molekula tetraedrik tuzilishli va atomlar orasidagi valent burchak 109⁰,28 ga teng boʻladi. Masalan; AB₄; ׃AB ₃ va ׃׃AB₂ tipidagi molekulalar.
4. Agar markaziy atom sp³d gibridlangan boʻlsa, molekula trigonal – bipiramidal tuzilishli boʻladi va atomlar orasidagi valent burchak 120⁰, 90⁰, yoki 180⁰ boʻladi. Masalan; AB₅,׃AB₄,׃׃AB₃ va׃׃׃AB₂ tipidagi molekulalar.
5. Agar markaziy atom sp³d² gibridlangan boʻlsa, molekula oktaedrik tuzilishli boʻladi va atomlar orasidagi valent burchak 90⁰ boʻladi.
Masalan; AB₆; ׃AB₅ va ׃׃AB₄ tipidagi molekulalar.
AB_n molekulalarning geometrik shakllari quyidagi rasmda berilgan:




1-chiziqli: 2,3-uchburchak; 4,5,6-tetraedr; 7,8,9,10-trigonal-bipiramidal; 11,12,13-oktaedr.
Misollar keltiramiz:

Agar AB_n molekulalarda gibrid orbitallar bilan birga umumlashmagan elektron juftlar ham boʻlsa bunday molekulalar geometrik tugallanmagan molekulalar deyiladi.

Buni NO₂ va H₃O⁺ misolida qarab chiqamiz: