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

Molekulyar orbitallar metodi

Molekulyar orbital (MO) larni ifodalanganda ularning qaysi atom orbital (AO) asosida hosil bo’lganligini ko’rsatish uchun uning ifodasi yoniga AO ifodasi qo’shib yoziladi. Masalan, 1S AO dan hosil bo’lgan bog’lovchi s MO s 1S ko’rinishida, bo’shashtiruvchi esa s*1S ko’rinishda yoziladi.

Ikki atomli gomoyadroli molekulalarning spektrlarini o’rganish natijasida ularning MO lari o’z energiyasiga qarab quyidagi qatorga joylashganligi aniqlangan:

(s1s)< (s^x1s)< (s2s)< (s^x2s)<(p2r_x)<(p2r_up2r_z)<(p^*2r_up^*2r_z)<(p^*2r_x)

p2r_x va p2r_u orbitallardagi elektronlari bir-biriga juda yaqin. Ba’zi molekulalarda esa, (masalan, V₂, S₂, N₂) p^x2r_x pog’ona p2r_u pog’onadan yuqorida joylashgan. Bunga sabab elementga xos bo’lgan Mendeleev sonining (tartib nomerining) ortishi bilan 2S- va 2r_x- elektronlar energiyasining o’zgarish qonuniyatidir. V,S va N atomlaridagi 2S va 2r_x elektronlarning energiyalari bir-biriga yaqin. Shuning uchun, p^*2r_x orbitalning to’lqin funksiyasiga 2S- atom orbitalning ham anchagina qismi kiradi. Natijada p^*2r_x - MO ning energiyasi p2r_u va p2r_x - MO ga qaraganda yuqori bo’ladi.

Тurli element atomlarida hosil bo’lgan geteroyadroning molekulalarning MO lari esa energiyasining ortib borishi quyidagicha joylashgan:

(s1s)< (s^x1s)<(s2s)< (s^x2s)<(p2r_up2r_z)<(p2r_x)<(p^*2r_yp^*2r_z)<(p^*2r_x)

MOU bo’yicha kimyoviy bog’ni tushintirishda molekula hosil bo’lishda ishtirok etgan atomlardagi elektronlarni yuqorida keltirilgan MO larga joylashtiriladi. So’ngra bog’lovchi va bo’shashtiruvchi elektronlarning farqida effektiv bog’lovchi elektronlarning soni aniqlanadi. Agar u noldan katta qiymatga ega bo’lsa, molekula hosil bo’ladi.

Effektiv bog’lovchi elektronlarning soni qancha ko’p bo’lsa, molekula shunchalik mustahkam bo’ladi.
Misollar:
1. N₂^ molekulasi. Bu molekulada bitta elektron bo’lib, uning asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi N₂^ [s 1S]. Yagona elektron bog’lovchi orbitalga joylashadi. Kimyoviy boqning energiyasi Ye_D2,65eV, yadrolar orasidagi masofa r_e(N₂^)1,06 A^o.
2. N₂ molekulasi. Asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi N₂ [(s1S)²].bo’lib, molekuladagi ikkita elektron bog’lovchi orbitallarga joylashadi. Ye_D4,48eV, r_e(N₂)0,741 A^o.
3. Ne₂^ molekulasi. Asosiy holatdagi elektron konfiguratsiyasi Ne₂^[(s1S)².(s^*1S)] bo’lib, uning 3 elektronidan 2 tasi bog’lovchi va 1 tasi bo’shashtiruvchi MO da joylashgan. Yuqorida aytilgan qoidaga asosan bunday molekula mavjud Ye_D3,68eV.
4. Ne₂ molekulasi. Uning elektron konfiguratsiyasi Ne₂^[(s1S)²(s^*1S)]. Ne₂ molekulasining 4 elektronning 2 tasi bog’lovchi va 2 tasi bo’shashtiruvchi MO da joylashgan bo’lganligi uchun bunday molekula mavjud bo’la olmaydi. Haqiqitdan ham tajribada bunday molekula borligi aniqlangan emas.
5. Li₂ molekulasi. Uning elektron konfiguratsiyasi Li₂[(s1S)²(s^*1S)²(s2S)²]. 6 ta elektronning 4 tasi AO larning K-qavatidan hosil bo’lib, ichki s1S orbitalarda joylashgan. Bu elektronlar joylashgan MO lar kimyoviy bog’ hosil qilishda deyarli qatnashmaydilar. Shuning uchun bu 4 ta elektronlar molekulada atomdagi K-elektronlar xususiyatini saqlab qoladi. Shuni e’tiborga olib, Li₂ ning elektron konfiguratsiyasini quyidagicha yozish mumkin: Li₂[KK(s2S)²].
Bundan ko’rinib turibdiki, molekulasida kimyoviy bog’ bog’lovchi MO da joylashgan elektronlar jufti hisobiga hosil bo’ladi.

Ye_D1,026eV; r_e(Li₂)2,67 A^o

6. SO molekulasi. Bu molekulada 14 ta elektron bo’lib, ular MO larda quyidagicha joylashgan.

SO [KK(s2s)² (s^x2s)²(p2r_up2r_z)⁴ (s2r_x)²]

Bularda 6 ta effektiv bog’lovchi elektronlar bor. Bog’ uchinchi tartibli. Ye_D256 kkalmol.

7. NO^ molekulasi. Bu molekulada ham 14 ta elektron bo’lib, uning elektron konfiguratsiyasi quyidagicha bo’ladi:

NO^[KK(s2s)² (s^x2s)²(p2r_up2r_z)⁴ (s2r_x)²]

Ortiqcha bog’lovchi elektronlarning soni 6 ga teng. Bog’ning tartibi uchlamchi (NєO^). Ye_D251 kkalmol.

6 va 7-misollardagi SO va NO^ molekulalar bir xil elektron konfiguratsiyaga ega bo’lganligi uchun ularni izoelektron molekulalar deb ataladi. Bunday molekulalar mustahkamligi bir-biriga yaqin bo’lgan kimyoviy bog’ hosil qiladilar, chunki bog’lovchi va bo’shashtiruvchi elektronlarning farqi ikkalasida ham bir xil.. Yuqoridagi 6 va 7-misollardan ko’rinib turibdiki, ularning dissotsilanish energiyalari haqiqatdan bir-biriga yaqin. (Ye_SO256kkalmol, Ye251 kkalmol).
Yana misol:
Kislorod molekulasi O₂
Valent bog’lar usuli bo’yicha O-O bo’lishi kerak edi. Lekin O₂ molekulasida juftlashmagan elektronlar bor. Buni O₂ ning paramagnit xossaga ega ekanligini isbotlaydi. Shuning uchun O₂ molekulasining tuzilishi

O₂[KK(s2s)² (s^x2s)²(s2r_x)²(p2r_up2r_z)⁴(p^*2r_y)¹(p^*2r_z)¹]

K-qavatsiz

Bo’shashtiruvchi elektronlar - 4ta
Bog’lovchi - 8ta
Demak, bog’ning tartibi 2 ga teng: OO.

O₂^[KK(s2s)² (s^x2s)²(s2r_x)²(p2r_up2r_z)⁴(p^*2r_y)¹]

Bo’shashtiruvchi elektronlar - 3ta

Bog’lovchi - 8ta
Elektron bo’shashtiruvchi MO dan chiqib ketadi, shuning uchun O₂^ da bog’ mustahkamroq:
O₂ da Ye_D118 kkalmol;
O₂ da Ye_D153 kkalmol.