Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё – технология институти

1.2. Кимёвий боғланиш турлари ва уларнинг табиати
Атомларнинг ўзаро бирикиб молекула ҳосил қилиши кимёвий боғланиш дейилади. Атомлар кимёвий боғланишининг асосий икки тури мавжуд.
1

. Ион боғланиш. Электорвалент боғланиш – электорманфийлиги бир-биридан катта фарқ қиладиган атомлар орасида қарама-қарши зарядланган ионларнинг ўзаро тортишуви натижасида вужудга келади. Масалан, ош тузи молекуласининг натрий атоми ва хлор молекуласидан ҳосил бўлишини кўрадиган бўлсак:

Б

унда, натрий электрон бериб оксидланди, хлор эса электрон қабул қилиб қайтарилди. Бунда натрий ва хлор атомларининг электрон тузилиши бўйича ифодалайдиган бўлсак тартиб турлари:
Юқоридаги ўзгаришлар натижасида ҳар иккала атомнинг ташқи электрон қаватидаги электронларнинг сони 8 га тенг бўлиб қолади. Бу октет назариясига мувофиқ келади.
Электровалент боғланиш орқали ҳосил бўлган молекулаларнинг аксарияти қутбланган бўлади, кўп ҳолларда эса кристалл панжаралар орқали тузилган бўлиб, ўта мустаҳкам бўлади.
2. Ковалент боғланиш. Ковалент боғланиш жуфтлашмаган валент электронларининг умумлашуви натижасида вужудга келади. Ковалент боғланиш одатда электроманфийлиги бир-бирига тенг элементларнинг ўз электронларидан бир, икки ёки учтадан умумлашуви натижасида ҳосил бўлади. Масалан, водород молекуласининг ҳосил бўлишини кўрадиган бўлсак:
Н^. + Н^. Н₂
Водород атомининг ядроси s-электрон ҳосил қилган сферик симметрик электрон булут билан ўралган бўлади. Атомлар ўзаро маълум масофага қадар яқинлашганларида уларнинг электрон булутлари бир-бирини қоплайди, натижада иккала ядронинг марказлари орасида энг катта электрон зичликка эга бўлган икки электронли молекуляр булут вужудга келади. Манфий заряд зичлигининг кўпайиши эса ядролар билан молекуляр булут орасидаги тортишиш кучларининг кескин ортишига имкон беради.
Ковалент боғланиш вужудга келишида атомларнинг электрон булутлари бир-бирини қоплайди. Бунда энергия ажралиб чиқади. Агар бир-бирига яқинлашган ядролар орасидаги масофа 0,106 нм бўлса, у ҳолда электрон булутлар бир-бирини қоплагандан сўнг бу масофа 0,074 нм ни ташкил этади. Натижада инерт элемент – гелийнинг конфигурациясига интилади. Бошқа ҳолларда эса бир атом атрофидаги электронларнинг сони 8 га тенг бўлиб, инерт элемент неоннинг конфигурациясига интилади.
Ковалент боғланишларни турлича ифодалаш қабул қилинган:
Э

лектронлар ёрдамида. Масалан:

Ҳ

ар бир умумлашган электрон жуфти чизиқча билан ифодаланса, у ҳолда:

К

вант ячейкалари ёрдамида ифодаланганда, иккита электрон битта молекуляр квант ячейка ҳосил қилиб бирикади:

К

овалент боғланишнинг шакл кўринишларидан бири – координацион ёки донор-акцептор боғланиш ҳисобланади. Бу ҳолда кимёвий боғланиш бир атомнинг икки электрон булути ва бошқа атомнинг эркин орбиттали ҳисобига вужудга келади. Масалан, аммоний иони ҳосил бўлишида боғланиш аммиак молекуласидаги атомнинг бўлинмаган (жуфтлашмаган) электронлар жуфти билан водород ионидаги бўш 1s-орбиттали ҳисобига содир бўлади.
О

рганик бирикмалар орасида координацион боғланиш ҳосил қилувчи моддалар кўп учрайди. Масалан, этилфторид, борфторид ва диэтилэфири орасидаги боғланишда ковалент боғланиш кислороддаги жуфтлашмаган электоронлар ҳисобига содир бўлади:
ВF₄ – анионининг ҳосил бўлиши борфтор орасидаги боғланиш, фтордаги жуфтлашмаган электрон ҳисобига содир бўлади.
Органик моддаларнинг орасида шундай бирикмалар ҳам учрайдики, уларнинг молекуласи ҳосил бўлишида бир вақтда кимёвий боғланишнинг икки тури – электровалент ва ковалент турлари иштирок этади. Боғланишнинг бу турига семиполяр (ярим қутбланган) боғланиш дейилади.
А

гар нитробирикмалар ҳамда учламчи амин оксидининг электрон тузилишини ифодалайдиган бўлсак, бунда азот атрофида саккизта эмас, балки ўнта электрон борлигини кўрамиз.
Б

у эса октет назариясига зиддир. Октет назарияси бажарилиши учун юқоридаги бирикмаларда электронларни бошқача тақсимланган ҳолда ёзиш талаб этилади:

Бу бирикмаларда азот атоми мусбат, кислород атоми эса манфий зарядга эга. Уларни қуйидагича ифодалаш қабул қилинган:

К

ўпчилик ҳолларда эса нитробирикмалар тузилишини қуйидагича ҳам ифодаланади:
В

одород боғланиш. Боғланишнинг бу тури таркибига водород ва кучли электроманфий элемент (F, O, N баъзан Cl ва S) кирадиган молекулалар орасида вужудга келади. Бундай молекулаларда умумий электрон жуфти водороддан электроманфий элемент томонга кўпроқ силжиган, унинг мусбат заряди эса кичик хажмда тўпланганлиги учун бундан протон бошқа атом ёки ионнинг бўлинмаган электрон жуфти билан ўзаро таъсирланади ва уни умумлаштиради.

В

одород боғланишнинг энергияси жуда кичик ва 5 – 10 ккал/моль атрофида бўлади. Музни эришида ўртача 15 % водород боғланиш узилади, 40⁰С гача қиздирилганда эса ярмидан кўпи узилади. Карбон кислоталарда водород боғланиш буғлатилганда ҳам узилмайди. Чумоли кислота буғ фазада димер кўринишида мавжуд бўлади:

Молекуланинг водород боғланиш ҳосил қилиши унинг физикавий хоссаларига таъсир этади. Водород боғланиш сув ва спиртларнинг ассоциацияланишига, водород сульфид ва меркаптанларга нисбатан юқори ҳароратда қайнашига сабаб бўлади. Спиртлар, аминлар, карбон кислоталар, амидлар ва бошқаларнинг сувда эриши улар молекулалари сув молекуласи билан водород боғланиш ҳосил қилишига асосланган. Айрим бирикмалар, масалан, ацетасирка кислота енол шакли, о-нитрофенол ва бошқалар ички молекуляр водород боғланиш ҳосил қилиш ҳусусиятига эга: