|
3. Dispersion kuchlar. Molekula dinamik sistemadir, unda elek-tronlar xar doim xarakatda va yadro tebranishda bo`ladi, shuning uchun zaryadning xamma vakt teng taksimlanishi mumkin emas. Masalan, Sl2 molekulasi qutbsiz molekuladir. Uning dipol’ momenti nolga teng. Lekin xar bir onda zaryadning xlor atomlaridan biriga siljishi va bi-ror onli mikrodipol’ xosil bo`lishi mumkin. Atomda yoki molekulada elektron xolatining o`zgarishi juda tez; sekundiga ≈10-16 marta sodir bo`ladi. Oniy dipol’ kushni molekula bilan tortishishi mumkin. Bu kuchlar dispersion kuchlar deyiladi. Bu kuchlar fakat molekulalar ora-sidagina bo`lmay balki atomlar orasida xam sodir bo`ladi. Dispersion ta`sirlanishsiz suyuk xolatda qutbsiz molekulalarni olib bo`lmay-di. Molekulalararo kuchlar fakat tortishish kuchlari ekanligini alo-xida takidlab utamiz. Ular kimyoviy kuchlar ta`siridan printsipal fark qiladi ( chunki kimyoviy ta`sir kuchlarida tortishish xamda itarish kuchlari mavjud) molekulalararo kuchlarining energiyasi 1,67-17,55 J/mol’ bilan ifodalanadi.
Uglerod atomi elementlar davriy sistemasida II davrda, IV gruppasida 6-o`rinda joylashgan elementdir. 6 ta protoni bor uglerod yadrosi atrofida 6 ta elektron harakatlanadi. Bu elektronlardan 2tasi 1-pog’onada harakatlanadi. N.Borning korpuskulyar modeli bo`yicha elektronlar doiraviy va elliptik orbitalarda harakatlanadi. Bu orbitalar bilan yadro orasidagi masofa qat`iy chegaralangan. elektron bir orbitadan ikkinchisiga o`tishi uchun nur ko`rinishidagi energiya yutilishi yoki ajralib chiqishi kerak.
Em - En= h
YAdro bilan orbitalar orasidagi masofa oddiy butun sonlar kvadratiga proportsional ravishda ortib boradi. Bu sonlar kvant sonlar deb ataladi. Orbitada harakatlanayotgan elektron holati 4 ta kvant son bilan harakterlanadi: n, l, m, s.
n – bosh kvant son, u elektron qavatning yadrodan qanday uzoqligini bildiradi 1 dan n gacha bo`lgan sonlar qiymatiga ega bo`ladi: n =1, 2, 3... n.
Bu elektron qobiqlar yana K, L, M, N, ... kabi harflar bilan ham ko`rsatiladi.
Elliptik orbitani xarakterlash uchun yon (l) va magnit (m) kvant sonlar qo`llaniladi.
l – yon kvant son elliptik orbitaning kichik o`qini xarakterlaydi. elliptik orbitaning katta o`qi bosh kvant son n bilan xarakterlanadi. Yon kvant son 0 dan n–1 gacha bo`lgan butun sonlar bilan ifodalanadi. l= 0, 1, 2, 3, . . . n–1. m – magnit kvant son elliptik orbitaning fazoda qanday joylashganligini belgilaydi. U –l dan ...0 +.lgacha bo`lgan qiymatlarga ega bo`ladi. s – spin kvant son elektronning o`z o`qi atrofida aylanish impul’sini ko`rsatadi va -1/2, +1/2 qiymatlarga ega bo`ladi. Bu qiymatlar uning chapga va o`ngga aylanishini ko`rsatadi. Pauli printsipiga ko`ra, orbitada harakatlanayotgan elektronlar bir-biridan kamida 1 ta kvant son bilan farq qilishi kerak. SHuning uchun pog’onada bo`lishi mumkin bo`lgan elektronlarning maksimal soni N=2n2 ga teng bo`ladi, bunda n – bosh kvant son.
SHunday qilib q1 bo`lganda (1-qavat, K-qavat) l=0; mq0; s=±1/2 bo`ladi, ya`ni 1-elektron qavatda 2 tagina elektron bo`ladi, xolos. nq2 bo`lganda (2-qavat, L-qavat) l=0, 1; m=-1, 0, +1; s=±1/2 qiymatlarga ega bo`ladi, ya`ni 2-qavatda 8 ta elektron ko`pi bilan bo`lishi mumkin va h.k. elektronning l q0 bo`lgan hamma holatlari shar simmetriyasiga ega bo`lib, elektronning bu holati s holat (s-elektronlar) deb ataladi. Uglerod atomida 1-elektron qavatda 2 ta (n=1; l=0), 2-qavatda ham 2 ta (n=2; l=0, 1) s-elektronlar bor. elektronning l=1 bo`lgan holatini p-holat (p-elektronlar), l=2 bo`lgan holatini d-holat (d-elektronlar) deyiladi va h.k. Uglerod atomining 2-elektron qavatida 2 ta p-elektron mavjud.
SHunday qilib uglerod atomining elektron tuzilishi quyidagicha:
Atomning to`lqin-mexaniq modeliga ko`ra elektron zarracha emas, balki to`lqin tabiatga ega deb qaraladi. SHuning uchun De-Broyl’ tenglamasiga ko`ra m massali tezlikda harakatlanayotgan zarracha to`lqin tabiatiga ega bo`ladi:
YAdro atrofida aylanayotgan elektron sinusoidal harakatga ega deb qaraladi va uning SHredinger tenglamasi bilan ifodalanadi:
bunda,- Laplas operatori; - tebranish amplitudasi; E – umumiy energiya; V – potentsial energiya. Endi Borning orbitalari elektronlarning bo`lishi mumkin bo`lgan oblastga aylanadi. Uni atom orbitalari (AO) deyiladi. Masalan: s-orbital, p-orbitallar atom orbitallardir. Bu orbitallar mos ravishda shar simmetriyasiga va gantel’ formasiga ega.
Organik birikmalarda biz uch xil uglerod-uglerod kovalent bog’ida duch kelamiz. Bular oddiy (S-S), qo`sh (SqS) va uch (CC) uglerod-uglerod bog’lardir. Bu bog’larni p, sp3, sp2 va sp-atom orbitallari hosil qiladi. Bog’ hosil bo`lishida ikkita atom orbitallari (AO) ikkita molekulyar orbital (MO) ga aylanadi. Bu molekulyar orbitallardan biri bog’lovchi, ikkinchisi esa bo`shashtiruvchi molekulyar orbitallardir. Bog’lar hosil bo`lishini tushuntiruvchi metodlardan biri – molekulyar orbitallar metodi bo`yicha bog’lovchi molekulyar orbital hosil bo`lishi uchun atom orbitallar funktsiyalarining ishorasi bir xil bo`lishi kerak. Turli ishoraga ega bo`lgan atom orbitallari esa bo`shashtiruvchi molekulyar orbital hosil qiladi. Masalan, C-C oddiy uglerod-uglerod -bog’ining hosil bo`lish sxemasini quyidagicha ko`rsatish mumkin:
Uglerod-uglerod qo`sh bog’ hosil bo`lganda bog’larning biri -, ikkinchisi esa -bog’ bo`ladi. - bog’ni ikkita uglerod atomiga tegishli 2 ta sp2-gibrid atom orbitallari yuqoridagi sxemadagi kabi hosil qiladi. p-atom orbitallarining ta`sirlashuvi natijasida -bog’ning hosil bo`lish sxemasini quyidagicha tasvirlash mumkin:
|
-bog’lovchi MO elektronlari o`qi yotuvchi tekislik molekula atomlari yotuvchi tekislikka perpendikulyar bo`ladi. -bog’ning bunday tuzilishi , -almashingan olefinlarda geometrik (tsis-trans) izomerlarning paydo bo`lishiga sabab bo`ladi.
|
Uglerod-uglerod uch bog’idagi bog’lardan biri -bog’ bo`lib, bu bog’ni uglerodlarning sp-gibrid atom orbitallari hosil qiladi. Qolgan ikkita bog’ -bog’ bo`lib, ular p-atom orbitallarining juft-juft bo`lib ta`sirlashuvidan hozirgina keltirilgan sxemadagi kabi hosil bo`ladi.
Atsetilen molekulasidagi -bog’lovchi MO larni quyidagicha tasvirlash mumkin:
Do'stlaringiz bilan baham: |
