Ушбу “Модда тузилиши” курсидан маърузалар матни асосида тайёрланган ы=ув =ылланмаси кафедра =арорига асосан аду ы=ув услубий щайъати томонидан (1999 йил 4 сентябр) =ылланишга тавсия этилган

MODDALAR refraksiyaSI.

Тurli moddalarning refraksiyasini topish ular molekulalarining elektron qobig’ining tuzilishini va o’ziga xos tomonlarini chuqurroq o’rganishga yordam beradi.

Refraksiya temperaturaga bog’liq emas. Agar 110^-24 sm³1R deb shartli ravishda belgilasak: N₂O uchun 0^oS-3,715R; 20^oS-3,715R; 100^oS-3,716R. Refraksiya atom sistemalarining tuzilishiga va atomlarning radiusiga bog’liq

N-0,67	Ne-0,20	Li-12,0 10^-24sm^3
1s	1s^2	1s^2 2s
J-4,961	Xe-4,15	Cs-42,0 10^-24sm^3
N2-0,81	J2-16,3
R(H2) 2RI(H)
yoki R(I2)’2R(I)

Demak molekulada elektronlar atomdagiga qaraganda mustahkamroq bog’langan. I₂ molekulasininig hosil bo’lishi elektronlarning harakatchanligini oshiradi va moddada metallik xususiyati paydo bo’ladi.

Izoelektron qator uchun refraksiya:

1-qator-10 elektron	Ne-1,0	HF-1,9	H2O-3,715	NH3-567
2-qator-18 elektron	Ar-4,2	HCl-6,7	H2S-9,57	PH3-11,7

Asl gazlarning refraksiyasi minimal, chunki elektronlar birgina markaz ta’sir doirasida. Ko’p markazli molekulalar (N₂O, H₂S, NH₃ ) da refraksiya kattaroq, chunki elektronlarning siljiy olish qobiliyati kuchliroq.
Refraksiyaning additivligi va ekzaltatsiyasi.
Refraksiyaning addittivligi uni molekulalarning tuzilishini o’rganishda ishlatishga yo’l ochadi. Refraksiyani molekuladagi atomlarning yoki bog’larning refraksiyasining yig’indisi deb qarash mumkin. Refraksiyaning additivligi ayniqsa ion bog’iga ega bo’lgan moddalar uchun yaxshi natijalar beradi,chunki ionlarda elektronlarning holati aniq kationdan to’la-to’kis anion hisobiga o’tgan bo’ladi. Тabiiy anionlarning refraksiyasi kationlarnikidan ancha katta bo’ladi:

		O^-2,74	S^-8,94	Se^-11,4	Fe^-16,1
H^-	F^	Cl^	Br^	I^
10,18	0.96	3,60	5,0	7,60	H2O-3,715
Na^Q	Li^Q	K^Q	Rb^Q	Cs^Q	H3O^Q- 3,04
0,19	0,03	0,89	1,50	2,60	NH3-5,67
Be^2Q	Mg^2Q	Ca^2Q	Sr^2Q	Ba^2Q	NH4^Q - 4,2
0,008	0,10	0,55	1,02	1,86

Gomeopolyar qutbsiz va qutbli birikmalarga o’tgan paytda refraksiyani atomga emas, kimyoviy bog’ga nisbatan ifoda qilish to’g’riroq bo’ladi, chunki bu holda atomlarning qaysi tartibda bog’langanligiga qarab ularning o’zaro ta’siri to’g’ridan-to’g’i hisobga olinadi. Masalan dimetil efir bilan etil spirti o’zaro izomer. Lekin molekulalarning tuzilishi har xil (Butlerov):SN₃-O-SN₃ va SN₃-SN₂-O-N. Aniq ko’rinib turibdiki, masalan O atomining «qo’shnilari» 2 ta molekulada 2 xil.
Bog’larning refraksiyasi:

S-N 1,705	CC 60,25	C-F 1,60
N-H 1,88	N-C 1,54	C-Cl 6,57
C-C 1,209	O-C 1,51	C-I 14,51
CC 4,15	OC 3,38

Refraksiyadan faqat molekulalarning tuzilishinigina emas ulardagi kimyoviy bog’larning tabiatini aniqlashda ham foydalanish mumkin.
Aytaylik SO₂ molekulasi S^4 va 2O^-2ionidan tuzilgan bo’lsin: O^-2S^4O^-2 U holda R(SO₂) 0,003429,8819,76 bo’lishi kerak. Тajribada 6,71 topilgan. Demak bog’lar ionli emas, kovalent qutbli bog’lardir. Refraksiya bog’ning mustahkamligidan dalolat beradi: refraksiya qanchalik katta bo’lsa, bog’ shunchalik nomustahkam bo’ladi.
Refraksiya modda tuzilishini aniqlashda ham qo’l keladi. Aytaylik analiz natijasida moddaning emperik formulasi S₆N₆ ga to’g’ri keldi. Bunday tarkibga 1. Divinilatsetilen- SN₂SN-SS-SNSN₂, 2. Benzol S₆N₆ to’g’ri kelishi mumkin. Hisoblaymiz R(DVA)27,36. R(benzol)26,37. R(tajriba)26,19. Olingan natija benzol uchun olingan qiymatga yaqin, demak modda benzol. Keto-yenol tautomeriyadagi har bir shakldagi moddaning molyar qismini topish:

Muvozanat konstantasi K_e-k N-molyar qism
R_(aralashma) R_kN_kR_eN_e32,0031,68x32,75(1-x)
Тenglamani x ga nisbatan yechib, N_k va N_e(1- N_k) ni so’ngra, K_k-e topish mumkin.
Refraksiya ekzaltatsiyasi. Ekzaltatsiya deb RR_tajriba-R_add ga aytiladi. Ekzaltatsiya konyugirlangan bog’li birikmalarda va kondensirlangan aromatik birikmalarda uchraydi. Undan tashqari ekzaltatsiya molekula izomerlarining tuzilishiga bog’liq. Agar qo’shbog’lar konyugirlanmagan bo’lsa, ekzaltatsiya bo’lmaydi.

Ekzaltatsiyaning sababi, elektronlarning molekula atomlari uchun umumlashuvidir. Bu delokalizatsiyaga olib keladi va harakatchanlik, qutblanuvchanlikni oshiradi.


Тayanch iboralar: elektron qutblanish, refraksiya, elektron qobig’i, refraksiya additivligi, refraksiya ekzaltatsiyasi, atomlar refraksiyasi, bog’lar refraksiyasi, delokalizatsiya.
MODDALAR ТUZILIShIDA Kimyoviy boG’ VA Valentlik nazariyaLARi

Kimyoviy bog’ni tushintirmoqchi bo’lgan gipotezalardan birinchisi 19-asrning boshlarida Bergman (Shvetsiya) va Bertolle (Fransiya) tomonidan taklif qilingan gipotezadir. Bu olimlar kimyoviy bog’ni butun dunyo tortishish qonuni asosida tushintirishni taklif qildilar m₁m₂r². Bu formuladan ko’rinib turibdiki, agar kimyoviy bog’ning hosil bo’lishi butun dunyo tortishish qonuniga bo’ysinganda massalari katta bo’lgan atomlar o’rtasidagi bog’ koagulyatsiyasi bo’lishi kerak, ya’ni Hg₂O dagi bog’ H₂O dagidan mustahkam bo’lishi kerak. Chunki Hg atomi N atomidan 200 marta og’ir. Lekin tajribada buning teskarisi bo’lib chiqdi.

2-dan massalarning tortishish koagulyatsiyasi katta masofalarda ham ta’sir qilaveradi. Kimyoviy kuchning ta’sir sferasi angstremlar bilan o’lchanadi.
3-dan massalarning tortishish koagulyatsiyasi to’yinuvchan emas, kimyoviy bog’ esa to’yinuvchan va yo’nalishga ega. Masalan, vodorod atomining ikkitasi ta’sirlashib N₂ hosil qiladi. Bu molekula esa o’ziga 3-atomni biriktirmaydi va biriktira olmaydi.
Va nihoyat, kimyoviy koagulyatsiya spetsifik xususiyatga ega. Ya’ni, ma’lum elementlarning atomlari ma’lum element atomlari bilan birikadi. Masalan, Na atomi Cl atomi bilan koagulyatsiyasi bog’ hosil qiladi, Li bilan hech qanday bog’ hosil qilmaydi. Yuqorida aytilganlardan tashqari kimyoviy bog’ning energiyasi temperaturaga bog’liq.
Massalar ta’siri qonunidan N₂ ning energiyasini hisoblasak :
m_H²r_o²2,5 10^-47 ‘erg; m_H1,7 10^-27 g. ; r_o0.74A^o
Тajribada topilgani esa
6,7 10^-12 erg
Demak, Bergman bilan Bertollening gipotezasi kimyoviy bog’ni tushintirib bera olmadi.
Bu gipotezadan so’ng, 1820 yilda shved olimi Berselius elektro-kimyoviy nazariyani taklif etdi. Bu nazariyaga binoan har bir elementning atomi 2 ta - musbat va manfiy qutbdan iboratdir. Har bir atomda yoki musbat yoki manfiy zaryad ko’proq bo’ladi. Masalan, metallarning atomlari ortiqcha musbat zaryadga, metallmaslarning atomlari esa ortiqcha manfiy zaryadga ega. Birikish vaqtida ular bir-birlari bilan elektrokimyoviy koagulyatsiya hisobiga tortishib turadilar.
Bu nazariyaga binoan, SaSO₃ ning hosil bo’lishini quyidagicha tushintirish mumkin :
Sa^O^SaO)^ (a) O^
bu yerda kimyoviy bog’ hosil bo’ladi va Berseliusning fikricha Sa ning elektr musbatligi O nikidan yuqori bo’lganligi uchun ozgina musbat zaryad ortib qoladi.
S^ O^ S^O^SO₂)^ (b)
bu yerda esa ozgina manfiy zaryad ortib qoladi. Endi (a) bilan (b) birikib neytral SaSO₃ molekulasini hosil qiladi :
SaO)^SO₂)^SaSO₃
Berseliusning nazariyasi o’z vaqtida oksidlar, asoslar, kislotalar va tuzlarning hosil bo’lishini sxematik tushintira olgan bo’lsa ham, ko’pgina savollarga javob bera olmadi.
Masalan,
SN₃^SOONCl^Cl-CH₂-SOON
reaksiyasida qanday qilib musbat zaryadlangan N o’rnini manfiy zaryadlangan Cl olayotganini tushintira olmadi.
Shundan so’ng o’tgan asrning 40-yillarida fransuz olimlari Dyuma va Jerar tiplar nazariyasini ilgari surdilar. Ular kimyoviy moddalarning molekulalarini ma’lum tiplarga ajratish mumkin yuyeb ta’kidladilar. Ularning aytishicha hamma murakkab moddalar va H₂, H₂O, HSl va NH₃ kabi molekulalardagi N atomining o’rniga boshqa atomlarning kelishi, radikallarning almashinishi natijasida hosil hosil bo’ladi.
H₂ R-H
H₂OR-OH
HÑlR-Ñl
NH₃R₃-N
Lekin, hamma ma’lum bo’lgan moddalar uchun bunday tiplarni topish mumkin bo’lmadi. Shuning uchun bu nazariya ham oldingi nazariyalar kabi kimyoviy bog’ hosil bo’lishini tushintirib bera olmadi.
A.M.Butlerov o’zining kimyoviy tuzilish nazariyasini yaratdi:
1. Atomlar molekulalarda ma’lum bir tartibda joylashgan.
2. Atomlarning birikishi ularning valentliklariga mos bo’ladi.
3. Moddalarning xossalari ularning tarkibiga kirgan atomlarning faqat tabiati va miqdoriga bog’liq bo’lmasdan, ularning qay tartibda joylashganligiga ham bog’liqdir, ya’ni kimyoviy tuzilishga bog’liq.
Bu nazariyaga asosan molekulalarning ichki strukturasini o’rganish mumkin edi. Masalan, S₂N₆O formulasiga elementlarning valentliklarini hisobga olgan holda 2 xil struktura yozish mumkin.
H H H H
| | | |
H-C-C-OH H-C-O-C-H
| | | |
H H H H
Etil spirtiga xos bo’lgan kimyoviy reaksiyalarni o’rganish orqali, masalan, spirtga Na metali ta’sir ettirib ON gruppasidagi N ning o’rniga Na ni almashtirishni kuzatish orqali
2S₂N₆O  2Na  2S₂N₅ONa  N₂
yuqoridagi tarkibga ega bo’lgan modda uchun formulalarning birinchisi, ya’ni etil spirtniki mos kelishini aniqlay olamiz.
Bu nazariya fanga molekuladagi atomlarning o’zaro ta’siri haqidagi juda muhim tushunchani kiritdi. Molekulada bir-biri bilan bog’lanmagan atomlarning molekuladagi o’zaro ta’sirini induksion effekt deb ataladi. Bu effekt ko’p hollarda sezilarli bo’ladi. Masalan, uchlamchi-butil spirtidagi bitta SN₃ gruppasidagi vodorodlarni G’ bilan almashtirsak, spirt kislota xossasini namoyon qiladi. Bunga sabab elektronga moyilligi koagulyatsiyali bo’lgan G’ atomlarining elektronlarni o’zi tomon tortishidir:

F CH₃

|
F  C  C  O  H
|
F CH₃

A.M.Butlerovning kimyoviy tuzilish nazariyasi fanda 1823 yilda Libix va Vyoler tomonidan ochilgan izomeriya hodisasini ham to’g’ri tushintirib berdi. Bu hodisaning ma’nosi shundan iboratki, bir xil tarkibga ega bo’lgan birikmalar turlicha kimyoviy tuzilishga ega bo’ladilar. Shuning uchun ham ularning xossalari turlicha bo’ladi.

Molekuladagi atomlar bir-biri bilan kimyoviy moyillik asosida bog’lanadi degan fikrni ham Butlerov aytgan edi. Lekin, u molekulaning qanday hosil bo’lishini va moyillikning fizik ma’nosi nimadan iborat ekanligini tushintirib bera olmadi (elektron hali ochilmagan, atom tuzilishi noma’lum bo’lgan, kvant nazariyasi haqida gap ham yo’q edi).