|
Valent bog‘lar nazariyasining asosiy qoidalari. Valent bog‘lar nazariyasining asosiy tamoyili – ikkita atomlar o‘zlarining elektron juftlarini taqsimlaydi va bir- birining valent qobig‘ini qoplashi orqali bog‘ hosil bo‘ladi deb qaraladi. Kvant mexanikasining terminologiyasiga ko‘ra, elektron taqsimlangan ikki orbitalning fazadagi to‘lqin funksiyasi hisoblanadi, shu sababdan yadrolar orasidagi amplituda ortadi. Valent bog‘lar nazariyasining asosiy izohlari quyidagilar:
Qarama-qarshi spinli elektron juftlar. Molekula hosil bo‘lishida elektron taqsimlanayotgan orbitalning maksimum sig‘imi ikkita elektron uchun mo‘ljallangan va ular albatta qarama-qarshi spinli bo‘lishlari lozimdir. Masalan, vodorod molekulasini hosil qilish uchun, vodorod atomi tarkibidagi 1s qobig‘dagi elektronlar taqsimlanadi va molekulyar orbitaldagi elektronlar qarama-qarshi spinga ega bo‘ladi.
Bog‘lovchi orbitallarning maksimum qoplanishi. Hosil bo‘lgan bog‘ning kuchi atom yadrosi va taqsimlangan elektron juftlar orasidagi o‘zaro ta’sir bilan belgilanadi, shu boisdan taqsimlangan elektronlarning miqdori qanchalik ko‘p bo‘lsa, bog‘ shuncha mustahkam bo‘ladi. Orbital shakli va yo‘nalishi elektronning qoplanish darajasi bilan belgilanadi. s orbital sferik, shuning uchun oriyentatsiyasi turli yo‘nalishlarida o‘zgarmas qiymatlar qabul qiladi. Biroq p va d orbitallar o‘zlariga tegishli bo‘lgan yo‘nalishlarga egadirlar. Masalan, HF da vodorodning 1s orbitali va ftorning 2p orbitallari ma’lum bir o‘q bo‘ylab o‘zaro qoplanadi. Shu bois, F2 ikki ftor atomlari tarkibidagi 2p orbilarining o‘zaro qoplanishi hisobiga hosil bo‘ladi (4-rasm).
4-rasm. Uchta ikki atomli molekulalarda orbitallarning qoplanishi va spinlarning juftlashishi.
Atom orbitallarning gibridlanishi. Biz HF va F2 kabi ikki atomli molekulalarda bog‘ hosil bo‘lishida s va yoki p orbitallarning o‘zaro qoplanishi hisobiga sodir bo‘layotgan edi. Biroq biz, masalan metan molekulasida, molekulaning shakli yoki C va H atom orbitallarning oriyentatsiyasi qandayligi haqida nima deya olamiz? Qo‘zg‘almagan holatda C atomi(Не[2s22p2]) ning ikkita valent elektroni sferik shaklga ega, va qolgan elektronlar esa perpendikulyar 2p orbital shaklini egallaydi. Uglerod atomi qo‘zg‘algan holatga o‘tganda metan molekulasini hosil qilish uchun to‘rtta C-H bog‘ hosil qilinadi va H-C-H orasidagi burchak 90o bo‘lishi kerak edi. Biroq metan molekulasida uglerod va vodorod o‘rtasidagi valent burchak qiymati 109.5oC.
Burchak qiymati 109.5o tengligini, Laynus Polingning qarashlari bilan tushuntirib bersak bo‘ladi. Bog‘ hosil bo‘lish vaqtida, molekula hosil qilish uchun taqsimlangan valent elektronlarning xususiyatlari tubdan o‘zgaradi. Kvant mehanikasining matematik hisob-kitoblariga ko‘ra, atom orbitallaridagi elektronlar qanday tarzda molekulyar orbitallarda taqsimlanishiga ko‘ra molekulaning shakli, fazoviy oriyentatsiyasini belgilab beradi. Orbitallarning aralashish jarayoniga gibridlanish deb yuritiladi, yangi hosil bo‘lgan atom orbitallari esa gibrid orbitallar deyiladi.
Gibrid orbitallarining ba’zi hususiyatlari. Quyida gibrid orbitallarning bog‘ hosil qilayotgandagi ba’zi asosiy jihatlari keltirib o‘tilgan:
Gibrid orbitallar soni aralashishda ishtirok etgan atom orbitallar soniga tengdir
Bog‘hosil qilishda atom orbitallari sonining o‘zgarishi, gibrid orbitallarining o‘zgarishiga sabab bo‘ladi.
Gibrid orbitallarining shakli va oriyentatsiyasi bog‘hosil qilishda atom orbitallarining qoplanish maksimumligini ta’minlab beradi.
Gibridlanish – atom orbitallarining aralashib, gibrid orbitallari hosil bo‘lishi, orbitallarini qoplab elektronlarini o‘zaro taqsimlashi va natijada turg‘un bog‘ hosil bo‘lish jarayonidir.
2.Gibridlanish nazariyasi.
Atomlar orasidagi bog‘lanish odatda har xil energetik holatlarda bo‘lgan elektronlar orasida yuzaga keladi. Atom orbitallarning o‘rniga hosil bo‘lgan gibrid orbitallar molekula hosil qilishda bir-birini yaxshi qoplashi kimyoviy bog‘ning mustahkam bo‘lishiga va molekulaning energetik barqaror bo‘lishiga sabab bo‘ladi.
Valent orbitallarning gibridlanish nazariyasi 1934-yilda J.Sleter va L. Poling tomonidan ishlab chiqilgan. Bu nazariyaga ko‘ra kimyoviy bog‘ aralash yoki gibrid orbitallar hisobiga amalga oshadi. Gibridlanish jarayonida orbitallarning energiyasi va shakli o‘zgaradi. Gibrid orbitallarning qoplanishidagi yuza alohida olingan orbitallardan ko‘ra ko‘proq bo‘ladi. Gibridlanish jarayonida dastlabki atom orbitallarning soni o‘zgarmay qoladi.
Gibrid orbitallar turlari.
sp-gibridlanish. Masalan, BeF2 molekulasini (5-rasm) olsak. Har bir ftor atomi bittadan juftlashmagan elektronlarga ega. Bu elektron kovalent bog‘ hosil qilishda ishtirok etadi. Berilliy atomi qo‘zg‘almagan holatda juftlashmagan elektronlarga ega emas. Berilliy atomi qo‘zg‘algan holatga o‘tganda 2s holatda bir elektronga va 2p holatda bir elektronga ega bo‘lib, bu elektron bulutlarning qo‘shilishidan sp gibridlanish yuzaga keladi. Shunday qilib, berilliy xlorid molekulasi chiziqli tuzilishga ega. Valent bog‘lar orasidagi burchak 180o. Shu tariqa yuzaga kelgan bog‘lanish sp-gibridlanish (5- va 6-rasmlar) deyiladi.
5-rasm. BеF2 molekulasini hosil bo‘lishida 2s- va
2p-orbitallarining qoplashi.
6-rasm. sp-gibrid orbitallarining alohida hosil bo‘lish sxemasi.
Markaziy atom ikkita elektron juftlari bilan qoplangan, molekula chiziqli va shu boisdan bog‘lovchi orbitallar chiziqli oriyentatsiyaga ega deb qaraladi.
Orbitallar aralashib, yangi orbitallarni hosil qiladi. VB nazariyasiga ko‘ra ikkita turli xil s- va p- orbitallarining taqsimlanishidan, ikkita bir xil bo‘lgan sp gibrid orbitallari hosil bo‘ladi va valent burchak 180o teng bo‘ladi. Orbital oriyentatsiyasi bog‘ yo‘nalishining elektron zichligining ortishiga sabab bo‘ladi va elektronlar o‘rtasidagi itarilish kuchlarini minimallashtiradi.
Markaziy atom orbitallarining boshqa orbitallar bilan qoplanishi: BеCl2. Berilliy xloridda, berilliy sp gibridlangan (7-rasm).
7-rasm. sp gibrid orbitalining hosil bo‘lishi va oriyentatsiyasi va BеCl2 molekulasi gibridlanishi.
A. sp gibrid orbitali hosil qilish uchun 2s va 2p orbitallarining qo‘shiluvi.
B. Be ning gibridlanishini orbital yacheykalar orqali izohlash.
C. gibridlanishni orbital konturlar ordamida ifodalash.
D. BеCl2 bog‘ hosil bo‘lishi uchun Be va Cl orbitallarining qoplanishi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
