Ə. A.ƏLBƏndov



Yüklə 6,87 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə7/62
tarix31.01.2017
ölçüsü6,87 Mb.
#6788
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   62

   

H                       H                             F                       F

 


 

64

· · 



Valent quruluş sxemlərindən göründüyü kimi NH

3

 və BF



3

 –

də N və B-un valenti 3, NH



4

+

 və BF



4

+

- də  isə 4-dür.      



Digər misal olaraq CO molekulunu götürək. C və O atomla-

rının  əsas  halında  elektron  quruluşları  iki  kovalent  rabitənin 

əmələ  gəlməsinə  imkan  verir.  CO-nun  xassələrinin  N

2

-nin



 

(N



N) xassələrinə çox yaxın olması onda üçqat rabitənin var-

lığını  göstərir.  Bunu  izah  edək.  C  və  N-nin  hər  birinə  məxsus   



2p

1

x   

və 


 

2p

z

1   

- orbitalları qapanaraq onlar arasında ikiqat rabitə 

(

σ

x



;

 

π

z



)  yaradır.  Oksigen  2p

y

2

-sərbəst  elektron  cütünü  kar-

bonun boş 2p

y

- orbitalının istifadəsinə verməklə donor-akseptor 

mexanizmli üçüncü rabitəni (

π

y



) əmələ gətirir. Qeyd olunanları 

sxematik olaraq aşağıdakı kimi göstərə bilərik:  



       

                          2s     2p



2p



2p

y

 

                           

   

                     C



 

↑↓

  



  



    

                                              

  → C  = 



 

O (


σ

x

π



y

π

z



   


    O 

↑↓

   



 



 

↑↓

                                                                     



                               

                          2s     2p

x

2p



2p

y

 

 

      

Göstərilən sxematik təsvirdən aydın olur kı, CO-da karbon 



və azotun valentliyi üçə bərabərdir.  

                         



         

 

          

2.3. KOVALENT  RABĐTƏNĐN  ĐSTĐQAMƏTLĐLĐYĐ  

VƏ  DOYMUŞLUĞU

 

     

Atom  orbitallarının  qapanma  dərəcəsi  rabitənin  davamlı-

lıq dərəcəsini müəyyən etdiyindən rabitə o istiqamətdə baş verir 

kı,  həmin  istiqamətdə  qarşılıqlı  təsirdə  olan  orbitallar  bir-birini 

maksimum qapamış olsun. Atom orbitalları müxtəlif forma daşı-

dığından onların qarşılıqlı qapanması müxtəlif yollarla baş verə 

bilər.  Bu  baxımdan,  yəni  orbitalların  qapanma  üsullarından  və 



 

65

əmələ gələn molekulyar orbitalların simmetriyasından asılı ola-



raq kovalent rabitənin



δ

π



σ

,

,



rabitə  adlanan növləri vardır. 

σ



rabitə. Atom orbitallarının qarşılıqlı təsirdə olan atom-

ların nüvələrini birləşdirən xətt (rabitə oxu) boyunca qapanması 

hesabına yaranan rabitə

σ



 rabitə adlanır.

  −


σ

rabitənin elek-

tron buludu rabitə oxuna nisbətən silindrik simmetriyaya malik-

dir. Odur ki, bu rabitədə atomlardan hər hansı birinin rabitə oxu 

ətrafında fırlanması   −

σ

rabitənin elekrton sıxlığını dəyişmir. s-



orbitalı sferik simmetriyaya malik olduğundan ixtiyari orbitalla 

qapanması  həmişə 

σ

rabitəni  əmələ  gətirir. 



σ

rabitə  həm-



çınin  p-orbitallarının,  d-orbitallarının,  p  və  d-orbitallarının  və 

eləcə  də  f-orbitallarının  bir-biri  ilə  və  digər  orbitallarla  qapan-

masından əmələ gələ bilər. 

π



rabitə. Atom orbitalları rabitə oxunun hər iki tərəfindən 

bir-birini  qapayarsa  (yandan  qapanma)  əmələ  gələn  rabitəyə  

π



  rabitə  deyilir. 

π



rabitə rabitə oxunun üst və alt tərəfində 

olmaqla iki qapanma oblastı ilə xarakterizə olunur. 

π

rabitə  silindrik  simmetriyaya  malik  olmadığından  bu 



rabitədə iştirak edən atomlardan hər hansı birinin bu ox ətrafında 

fırlanması rabitənin qırılması ilə nəticələnir.  −

π

rabitənin qırıl-



ması  kifayət  qədər  enerji  tələb  etdiyindən  bu  rabitədə  iştirak 

edən atomların sərbəst fırlanması mümkün deyildir. −

π

rabitə p–



p, p–d, d – d,  f – f,  f– p, f – d 

qapanmalardan əmələ gələ bilər. 

 δ -rabitə  isə  paralel  müstəvilər  üzərində  yerləşən  iki  d-

elektron  buludlarının  bütun  ləçəklərinin  qapanması  hesabına 

əmələ gəlir.

  

Şək.2.3-də 



δ

π



σ

,

,



qapanmalar təsvir edilmişdir. 

Qeyd etmək lazımdır kı, kimyəvi rabitə o zaman əmələ gəlir 

ki, qapanmada iştirak edən orbitallar rabitə oxuna nəzərən eyni 

simmetriyaya malik olsun. Axırıncı şərt tələb edir ki, orbitalların 

qapanan hissələrinin dalğa funksiyaları eyni  işarəli olsun. Belə 

qapanma müsbət qapanma adlanır. 



 

66

 Orbitalların  maksimum  qapanması  o  zaman  baş  verir  ki, 



onlar bir-birinə rabitə oxu boyunca istiqamətlənmiş olsun. Odur 

ki, 

σ

– 

rabitə  −

π

rabitəyə nisbətən davamlı rabitədir.  



 

 

 



 

 

            



 

 



 

 

 



 

 

 



Şəkil  2.3.

δ



π

σ

,



,

rabitələrin əmələ gəlməsi 

zamanı orbitalların qapanma sxemi 

   


Molekulların  fəza  quruluşunu  izah  edən  üsullar  içərisində 

VR metodu xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Çünki  kovalent  rabitə-

nin istiqamətliliyi molekulların quruluşunun nəzəri əsaslandırıl-

masında  daha  əsaslı    fikir  söyləməyə  imkan    verir.  Bu    fikrin  

əsasında  lokallaşmış

 

atom orbitalları anlayışı durur.



                                                 

VR metodunun mahiyyətinə görə molekullarda atomlararası 

rabitələr  onları  meydana  çıxaran  atom  orbitallarının  qapanması 

boyunca  yerləşir.  Bu  baxımdan  dövri  sistemin  ЭH

  və  ЭH



3

 

tərkibli birləşmələrinin quruluşunu izah edək : 



1) H

2

O,  H



2

S,  H


2

Se, H


2

Te.  Bu birləşmələrdə mərkəzi atom-

ların valent təbəqəsinin elektron quruluşu aşağıdakı kimidir: 

 

ns



np

x



np

y



np

z



 

67

Quruluşdan  göründüyü  kimi  verilmiş  molekullarda  Э–



rabitələri  bir-birinə  nəzərən  perpendikulyar  istiqamətlənmiş 

np

y

1

- və 


 

np

z

1

-

orbitallarının y və x-oxları boyunca H atomlarının 



1s

-orbitalı ilə qapanması hesabına əmələ gəlir. Odur ki,  ∠ HЭ

ra-bitə bucağı nəzəri cəhətdən 90

0

-yə bərabər olmalıdır.                                   



Göstərilən molekullarda rabitə bucaqlarının təcrübi qiymət-

lərı aşağıdaki kimidir: 

 

        Birləşmə:      H



2

O;       H

2

S;    H


2

Se;    H


2

Te 


 

          ∠ HЭH:      104

0

5

/



;     92

0

;      91



0

;      90

 

H



2

O-da  rabitə  bucağının  nəzəri  qiymətdən  xeyli  böyük  ol-

ması H–O rabitəsinin polyarlığının yüksək olması hesabına müs-

bət effektiv  yük daşıyan H  atomlarının bir-birini dəf etməsinin 

nəticəsi  kimi  izah  olunur.  H

2

S,  H



2

Se,  H


2

Te  molekullarında  isə 

göründüyü  kimi  rabitə  bucaqlarının  qiymətləri  nəzəri  qiymət-

lərlə  yaxşı  uzlaşır.  H

2

Se  və  H



2

Te-da  rabitə  bucaqlarının  nəzəri 

bu-caqdan  az  da  olsa  fərqlənməsi  H-Se  və  H-Te  rabitələrinin 

qismən polyarlığı ilə izah olunur 

2) NH

3

, PH



3

, AsH


3

, SbH


3

. Göstərilən molekullarda mərkəzi 

atomlarin valent elektronları 

 

ns





np

x



np

y



np

z

1

 

 



quruluşa malikdir. Buradan aydın olur ki, bu molekulların  əmə-

lə gəlməsı bir-birinə nəzərən perpendikulyar istiqamətlənmiş p



x

1

 

, p

y

1

 

və p



z

1

-

orbitallarının x, y və - oxu boyunca H atomlarının 



1s

-orbitalları  ilə  qapanması  hesabına  baş  verir.  Odur  ki, 

göstərilən  molekullarda  ∠ HЭH  bucağı  90

0

-yə  bərabər  olmalı 



idi. Verilmiş molekullarda təcrübi təyin edilmiş rabitə bucaqları 

aşağıdakı kimidir: 

 

Birləşmə:          NH



3

;      PH

3

;      AsH



3

;     SbH

3



∠ HЭH:         107



0

3

/



 ;   93

0

 5



/

 ;   92


0

 ;       91



 

68

Göstərilən  rabitə  bucaqlarının  nəzəri  qiymətdən  kənara 



çıxması və NH

3

→  SeH



istiqamətində 90

0

-yə yaxınlaşması Э – 



H rabitələrinin polyarlığı hesabına müsbət yüklənmiş H atomla-

rının bir-birini dəf etməsi və bu qüvvənin göstərilən istiqamətdə 

mərkəzi atomların elektromənfiliklərinin azalması nəticəsində H 

atomlarında  müsbət  effektiv  yüklərin  miqdarının  azalması  ilə 

əlaqədar zəifləməsi ılə izah olunur.  

Göstərdiyimiz hər iki hal üçün rabitə bucaqlarının nəzəri bu-

caqlardan kənara çıxmalarını valent orbitallarının hibridləşməsi 

əsasında da izah etmək mümkündür.  

Yuxarıda göstərilən misallardan aydın olur ki, atom orbital-

larının  qapanması  anlayışı  molekulların  həndəsi  quruluşlarının 

müəyyən edilməsində mühüm rol oynayır.   

Kovalent  rabitənin  xarakterik  xüsusiyyətlərindən  biri  onun 

doymuşluğudur. Bu rabitənin doymuşluğu rabitədə iştirak edən 

xarici təbəqə elektronlarının sayının məhdudluğu ilə əlaqədardır. 



Hibridləşmə. 

Kimyəvi rabitə əksər hallarda atomların müx-

təlif  yarımenerji  səviyyəsı  elektronlarının  iştirakı  ilə  meydana 

çıxır. Lakin bu və ya digər element atomu orbitallarının  forma 

və enerjilərinin müxtəlif olmasına baxmayaraq onların eyni ele-

ment atomları ilə əmələ gətirdikləri kimyəvi rabitələr eyni güclü 

və eyni simmetriyalı olur. Məsələn, BeCl

2

, BCl



3  

və CCl


mole-


kullarında  Be,  B  və  C  atomları  xlor  atomları  ilə  rabitələnmək 

üçün özlərinin uyğun olaraq müxtəlif enerjili yarımsəviyyə elek-

tronlarından  (2s

1

 2p



1

;    2s

1

2p

2

;    2s

1

2p

3

 ) istifadə etdikləri halda 

Be-Cl, B-Cl və C-Cl rabitələri ayrı-ayrılıqda verilmiş molekullar 

üçün  eyni  güclüdür  və  bu  birləşmələrdə  ∠ ClBeCl  =  180

0

,  


∠ ClBCl = 120

,  ∠ ClCCl = 109



0

28

/



-dir. Digər tərəfdən bir sıra 

molekulların quruluşunu rabitənin istiqamətliliyi və mövcud kə-

nar amillərin təsiri nəticəsində izah etmək olmur. Məsələn, CH

4

 



molekulunda  nəzəri  baxımdan  H  atomlarından  üçü  C-nun  2p

x



2p

y

 

və 2p



z

-opbitalları ilə 90

0

-lik bucaq altında rabitə yaratmalı, 



4-cü H atomu isə C-nun  s-orbitalı ilə əlaqələnməlidir. p-orbitalı 

s-

orbitalına  nisbətən  dartılmış  vəziyyətdə  olduğundan  H  atom-



 

69

larından üçü 4-cü hidrogenə nisbətən C-la daha davamlı rabitə-



lənməlidir.  Lakin  təcrübə  göstərir  ki,  CH

4

–də  bütün  C-H  ra-



bitələri  eyni  güclü  olub,  tetraedrin  zirvələrinə  doğru  istiqamət-

lənmişdir. Göstərilənlərlə əlaqədar elmə hıbridləşmə anlayışı da-

xil edilmişdir (Polinq, Sleytor).  

  

  



          

             Şəkil 2.4.  sp-hibrid  orbitalın 

                      sxematik təsviri      

  

 



Hibridləşmə  anlayışına  görə  molekullar  əmələ  gələrkən 

atom  özünün  rabitədə  iştirak  edəcək  ilkin  s,  p  və  d-orbitalları 

əvəzinə  hibrid  orbitallar  adlanan  qarışıq  orbitallardan  istifadə 

edir.  Hibrid  orbitallar  atom  orbitallarının  qarışaraq  əmələ  gə-



tirdiyi  forma  və  enerji  cəhətdən  eyni  olan  orbitallara  deyilir. 

Hibrid orbitalların sayı onları əmələ gətirən atom orbitallarının 

sayına  bərabərdir.  Hibrid  orbitallar  nüvəyə  nəzərən  bir  tərəfə 

doğru  çox  dartılmış  vəziyyətdə  (şək.2.4)  olduqlarından  hibrid-

ləşmədə iştirak edən atom  orbitallarına nisbətən daha davamlı 

kimyəvi rabitələr əmələ gətirirlər. 

 Şək.2.5-də  s  və  p-orbitallarının  hibridləşməsi  və  əmələ 

gələn  sp, sp

2

 və sp



3

 – 

hibrid orbitallar təsvir edilmişdir. sp, sp



2

 

və sp



3

  – 

hibrid orbitallar o deməkdir kı, bu orbitalların hər biri 

uyğun olaraq 50%s, 50% p;  33,33% s, 66,67% p; 25% s və 75% 

p

-elektron buludlarından əmələ gəlmişdir.  



 Hibridləşmə enerjiləri yaxın və simmetriyaları uyğun

 gələn 



orbitallar arasında baş verir. Hibrid orbitalların fəza oriyenta-

siyası  minimum  enerji  prinsipinə  tabedir. 

Hibridləşmənin  sim-

metriya  şərti  hibridləşmədə  p  və  d-elektronları  iştirak  etdikdə  

tələb olunur. 



 

 

 

 

70

 



 

 

 

                         

 

(s+porbital                  Đki sp-hibrid orbital 



 

 

 

 

 

 

(s+p+porbitallar            Üç sp



2

-hibrid orbitallar 

         

 

 

 

 

 

 

 

(s+p+p+porbitallar            Dörd sp



3

-hibrid orbitallar 

 

Səkil.2.5. Valent orbitallarının hibridləşməsi

 

 

Hibridləşmə  nəzəriyyəsinə  görə  yuxarıda  göstərilmiş  CH

 



molekulunun fəza quruluşu və ondakı rabitələrin eyni güclü ol-

ması  C-nun  2s,  2p



x

,

 



2p

y

 

  2p



z

  – 

orbitallarının  hibridləşərək 

tetraedrik  fəza  düzülüşünə  malik  olan  4  ekvivalent  orbitallara 

çevrilməsı ilə izah olunur.      



Molekulların  və  komplekslərin  fəza  quruluşu. 

Molekul-


larda və  kompleks ionlarda mərkəzi atomun valent orbitallarının 

hibridləşmə  xarakteri  və  hibrid  orbitalların  fəza  oriyentasiyası 

onlarin  fəza  quruluşunu  müəyyən  edir.  Məsələn,  molekul  və 


 

71

komplekslərdə mərkəzi atom sp, sp



2

, sp

3

 -

 hibridləşmiş formada 

olarsa, onda onlar uyğun olaraq xəttı, üçbusaq və tetraedrik fəza 

quruluşuna malik olacaqdır. 

Hibridləşmə anlayışına əsasən göstərdiyimiz BCl

2

 , BCl



3

 və 


CCl

4

 molekullarında rabitələrin eyni güclülüyü, rabitə bucaqları 



və bununla əlaqədar onların fəza quruluşları onlarda Be, B və C 

atomlarının  uyğun  olaraq  sp,  sp



  sp



3

hibridləşmiş  formada 

olması ilə dəqiq izah olunur: 

                                                                                    

                                                                            Cl 

 Cl       Be       Cl      Cl               Cl   

                                          B                                C  

                                                                   Cl                Cl 

                                          Cl                              Cl                                       

 

∠ ClBeCl=180



;       ∠  ClBCl=120

0

;      ∠ ClCCl=109



0

28



 

Şəkil 2.6.  BeCl



, BCl

3

 və CCl

4   

molekullarının  quruluş sxemi

 

 



 

Hibridləşmə  şərti  ödənilməklə  hibridləşmədə  göstərdiyimiz 



s və p-

orbitalları ilə yanaşı digər tip orbitallar da iştirak edir.  

Məsələn, keçid elementlərinin  komplekslərində  ən  çox rast 

gəlinən  hibridləşmə  d-orbitallarının  iştirakı  ilə  baş  verən  hib-

ridləşmələrdir. Bu hibridləşmələrin əsas tipləri və onların uyğun 

gəldiyi fəza quruluşları ilə tanış olaq: 

1) dsp

2

- müstəvi kvadrat hibridləşmə. s, d

x

2

-y

2

, p

x

 və p

y

– 

orbi-


tallarının hibridləşməsindən əmələ gəlir. Əmələ gələn hibrid or-

bitallar kvadratın zirvələrinə doğru yönəlir. 

2) sd



-  hibridləşmə

. s, d



xy

,  d

xz

  və  d

yz 

orbitallarının hibrid-

ləşməsindən meydana çıxır və hibrid orbitallar tetraedrin zirvə-

lərinə doğru istiqamətlənir. 

3) sdp

2

-kvadrat-pramidal hibridləşmə. d

x

2

-

y

2

, s, p



, p

y

 

və  p



z-

orbitalları hibridləşərək kvadrat-bipramidanın zirvələrinə yönəl-

miş orbitallara çevrilir. 


 

72

 

4) d

2

sp



-oktaedrik hibridləşmə. 

Bu hibridləşmdə d



x

2

-

y

2

d

z



2



s,  p



x

,



p

y

 

və  



-  orbitalları  iştirak  edərək  oktaedrin  zirvələrinə 

doğru istiqamətlənmiş hibrid orbitallara çevrilirlər. 

5) dsp



3

-triqonal-bipramidal

 hibridləşmə. d



z

2

 s, p



x

, p

y

 

və p



z

-

orbitallarının hibridləşməsindən əmələ gəlir. Alınmış beş hibrid 



orbitallar triqonalbipramidanın zirvələrinə doğru istiqamətlənir-

lər (şək.2.7). 

Beləliklə, aydın nəticəyə gəlmək olar ki, maddənin kimyəvi 

və  kristallokimyəvi  quruluşu  mərkəzi  atomların  hibridləşmə 

tipləri  ilə  müəyyən  olunur.  Bu  baxımdan  hibridləşmə  nıəzəriy-

yəsi  xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.  

Hibrid  orbitalların  əmələ  gəlməsində  nə  qədər  çox  d-orbi-

talları  iştirak  edərsə,  onların  əmələ  gətirdikləri  rabitələrin  da-

vamlılığı  bir  o  qədər  artmış  olar.  Hibrid  orbitalları  nisbi  da-

vamlılığı aşağıda verilmişdir:       

       

Hibrid orbitallar:       sp       sp

2       

 sp

3        

 sp

2

 d     d

2

sp

3

      sd

3        

 

Nisbi davamlılıq

:     1,93   1,99    2,00     2,69      2,93       2,95 



Yüklə 6,87 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   62




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin