Kovalent bog' nazariyasi. Gibridlanish va uning modda xossalariga ta'siri

Kovalent bog' nazariyasi. gibridlanish va uning modda xossalariga ta'siri Reja Gibridlanish. sp3-, sp2- va sp-elektron orbitallar (atom orbitallari -AO). Uglerod atomining valentlik holatlari. Molekulyar orbitallar (МО). Yuqorida ko'rganimizdek, uglerod atomining elektron tuzulishi unda 2 ta juftlanmagan toq elektron borligini ko'rsatadi va shuning uchun uglerod atomi faqat ikki valentli bo'lishi kerakdek ko'rinadi. Xaqiqatda esa uglerodning ikki valentli birikmalari kam va qarorsiz bo'lib, uglerod asosan to'rt valentlidir. Bu holat shu bilan tushuntiriladiki, 2s2 orbitaldagi elektron juft bir-biridan ajralib ulardan biri 2pz orbitalni egallaydi va uglerod atomi qo'zg'olgan holatga o'tadi. Bu holatda to'rtta toq elektron mavjud bo'lib, ular uglerodning to'rt valentli birikmalar hosil qilishini ta'minlaydi. Bu elektronlar hisobiga kimyoviy bog'lar hosil bo'lganda ma'lum energiya ajralib chiqadi. Bu energiya 2s2 orbital elektronlarni ajratishga sarf bo'lgan energiyadan ancha ko'pdir. qo'zg'olgan uglerod atomining elektron tuzulishiga qaralganda hosil bo'ladigan bog'lar 2 xil bo'lishi kerak, ya'ni bog'lar s- va p-elektronlar hisobiga 2 xil bo'lishi kerak. Amalda esa to'rttala elektron hisobiga hosil bo'ladigan to'rtta bog' bir xildir. Masalan, metan CH4 da hamma bog'lar teng qimmatli bo'lib, muntazam tetraedrning uchlariga yo'nalgan bo'ladi, bu bog'lar orasidagi valent burchak esа 109028' ga tengdir. To'rttala bog'ning bunday teng qimmatli bo'lishiga sabab 2s orbital bilan 2p3 orbitallar qo'shilib to'rtta yangi orbitallarni hosil qiladi. Bu orbitallar gibrid orbitallari deyiladi va sp3 gibrid orbitallari deb ifodalanadi. gibrid orbitallarning hosil bo'lish jarayoni esa gibridlanish deb ataladi. Elektronlari sp3-gibridlanishiga ega bo'lgan uglerod atomi boshqa atomlar (masalan uglerod, kislorod, azot va h.k.) bilan oddiy (-sigma) bog'lar hosil qiladi. Uglerod atomining bunday valent holati uning birinchi valent holati deb ataladi. Masalan, CH4, CH3-CH3, CH3-OH, CH3-CH(CH3)-CH3 kabi birikmalarda uglerod birinchi valent holatdadir. Gibridlanishda uglerod atomining faqat 2s va 2p2 orbitallari ishtirok etishi ham mumkin. Bunda uchta yangi sp2-gibrid orbitallar hosil bo'ladi. Bunday gibridlanish sp2-gibridlanish deb ataladi. Bunday gibrid elektronlarga ega bo'lgan uglerod yassi deb ataladi va u boshqa atomlar bilan qo'sh bog' orqali bog'langan bo'ladi. Bunday uglerod atomi ikkinchi valent holatidagi uglerod deb ataladi. Masalan kabi birikmalardagi qo'sh bog' tutgan uglerod atomlari ikkinchi valent holatidadir. Gibridlanishda faqat 2s va 2p orbitallar ham ishtirok etishi mumkin. Bunda yangi ikkita sp gibrid orbitallar hosil bo'ladi. Gibridlanishning bu turi sp-gibridlanish deb ataladi. sp-gibrid elektronli uglerod uch bog' yoki ikkita qo'sh bog' tutgan uglerod atomi bo'lgan birikmalarda bo'ladi. Uglerod atomining bu valent holati uchinchi valent holat deb ataladi. Masalan, kabi birikmalardagi uch bog' yoki ikkita qo'sh bog' tutuvchi uglerod atomlari uchinchi valent holatdadir. quyida turli xildagi gibrid elektronlarning (atom orbitallarning) sferik ko'rinishi keltirilgan: Keltirilgan sp3, ...