Шякил 3.6.
Комплексямяляэятириcинин
лигандларын октаедрик сащясиндя
схематик йерляшмяси.
M
z
x
y
L
1
L
2
L
3
L
4
L
5
L
6
132
ямяля эятирдийи буcагларын бисектриси (тянбюляни) цзря йюнялян
xy
d
,
xz
d
,
yz
d
- орбиталларына нисбятян даща чох дяф едилмиш
олаcагдыр. Нятиcядя d -сявиййяси парчаланараг енерjиляри бир-
биринд
ən фярглянян
2
2
x
y
d
−
,
2
z
d
вя
xy
d
, d
xz
,
yz
d
- орбиталлар
групуна айрылаъагдыр. Гейд едяк ки,
2
2
x
y
d
−
,
2
z
d
- орбиталлары
групу
d
γ
;
xy
d
,
xz
d
,
yz
d
- орбиталлары групу ися
ε
d
-
сявиййяси
адланыр. Уйьун изащаты тетраедрик вя
квадрат комплексляря
аид етсяк, лигандларын тетраедрик вя квадратик йерляшмясиндян
асылы олараг d - орбиталларынын енерjиляринин неcя дяйишдийини
исбат едя билярик. Шяк.3.7-дя d - йарымсяв
iййясинин лигандла-
рын октаедрик, тетраедрик вя квадрат сащясиндя парчаланмасы
эюстярилмишдир.
Схемдян эюрцндцйц кими лигандларын тетраедрик дц
-
зцлцшц иля ялагядар d - сявиййясинин парчаланмасы октаедрик
сащядяки парчаланманын тярсидир. Бурада,
d
γ
вя
z
d
- сявиййяси
арасындакы енер
jи фярги парчаланма енерjиси
( )
∆
адланыр. Яэяр
комплексямяляэятири
cи, лигандлар вя онлар арасындакы мясафя
ейни оларса
yaza bilərik:
.
.
4 / 9
tet
okt
∆
=
∆
Ейни мяркязи атома вя конфигурасийайа малик комплекс-
лярдя лигандларын йаратдыьы електрик сащяси ня гядяр эцчлц
оларса,
∆ −
парчаланма енер
jиси о гядяр чох олар. d - йарым-
сявиййясини парчалама габилиййятиня эюря лигандлары спек
-
трокимйяви сыра адланан ашаьыдакы сыра иля дцзмяк олар:
2
3
2
CO,CN
NO
NH
NCS
OH
OH
F
Cl
Br
I
−
−
−
−
−
−
−
>
>
>
>
>
>
>
>
>
133
Гейд етмяк лазымдыр ки,
∆ −
щямчинин мяркязи атомун
oksidl
əşmə дяряcясиndən вя онда олан
p
- електронларынын ti-
pind
ən də asılıdır.
Шякil 3.7.
d
- орбиталларынын лигандларын tetraedrik (а),
oktaedrik (б) вя квадратик (ъ) сащясиндя парчаланма схеми.
Ашаьы вя йцксякспинли комплексляр. ЛСН комплекслярин
магнит, оптик вя диэяр хассялярини изащ етмяйя имкан верир.
Бу хассяляри изащ етмяк цчцн октаедрик комплекслярдя
електронларын
d
γ
вя
d
ε
сявиййяляриндя пайланма гайдасы иля
таныш олаг. Бу ися юзлцйцндя
∆ −
дан вя електронларарасы
дяфетмя енер
jисиндян асылыдыр.
Яэяр електронларарасы дяфетмя парчаланма енерjисиндян
чох оларса, беш д- орбиталлары арды
cыл олараг яввялcя електрон-
ларла бир-бир тамамландыгдан сонра електронларын гошалаш
-
масы баш веря
cяк. Беля комплексляри й ц к с я к с п и н л и
вя йа х а р и
c и - о р б и т а л к о м п л е к с л я р адлан-
дырырлар. Яксиня, йяни
∆
електронларарасы дяфетмядян чох
оларса яввял
cя енерjиси ашаьы олан орбиталлар (
d
ε
) тамамлан-
134
дыгдан сонра, енер
jиси чох олан орбиталлар (
d
γ
) електронларла
долмаьа башлайыр. Бу комплексляря ися а ш а
ğ ы с п и н л и
вя йа д а х и л и о р б и т а л к о м п л е к с л я р дейилир.
Эюстярилян бирин
cи щал з я и ф с а щ я л и л и г а н д л а р а
малик, икин
cи щал ися э ц c л ц с а щ я л и л и г а н д л а р а
малик комплексляря аиддир.
Мисал олараг
3
6
[CoF ]
−
,
3
3 6
[Co(NH ) ]
+
комплекс ионларыны gö-
t
ürək. Бурада
F
−
зяиф,
3
NH
ися эцълц сащяли лигандлара aiddir
(
Şək.3.8). Шякилдян gюрцндцйц кими,
3
6
[CoF ]
−
-да
3
Co
+
-цн
дюрд гошалашмамыш електрону олдуьу щалда,
2
3 6
[Co(NH ) ]
+
дя
онун гошалашмамыш електронлары йохдур.
Одур ки, бирин
cи
комплекс йцксяк, икин
cи ися ашаьыспинли комплексляря аиддир.
Електронларын эюстярилян пайланмасындан асылы олараг
3
6
[CoF ]
−
парамагнит,
3
3 6
[Co(NH ) ]
+
ися диамагниtdir.
Мялумдур ки, кечид елементляри комплексляринин яксярий-
йяти рянэлидир. Буну ЛСН ясасында изащ етмяк мцмкцндур.
Бу нязяриййяйя эюря парчаланмыш d - сявиййясинd
ə електрон-
ларын ашаьы енер
jжи сявиййясиндян йухары енерjи сявиййясиня ке-
чирмяк цчцн тяляб олунан енер
jжи ишыг шцасынын эюрцнян облас-
тына дцшцр ки, бу да бирляшмянин рянэли олмасына сябяб олур.
ЛСН-нин эюстярилян цстцнлцкляри иля йанашы бу нязяриййя
комплекс бирляшмялярдя метал-лиганд рабитясинин гисмян ко
-
валент характер дашымасыны, бунунла ялагядар мейдана чыхан
еффектляри изащ едя билмир. Диэяр тяряфдян ЛСН лигандларын
гурулуш хцсусиййятлярини, бунлардан бязиляринин
π
- рабитя
ямяля эятирмяк мейлини нязяря алмыр.
π
-рабитянин ямяля эялмясинин нязяря алынмамасы комп-
лексямяляэялмянин, комплекслярин реаксийайа эирмя габилий-
йятляринин, onlar
ın стереокимйасынын бязи хцсусиййятлярини ай-
дынлашдырмаьа имкан вермир вя с.
135
Шякil 3.8.
3
6
[CoF ]
−
вя
3
3 6
[Co(NH ) ]
+
комплекс ионларында
d
- електронларынын пайланмасы
Molekulyar orbitallar metodu.
Kompleks birləşmələrdə
molekulyar orbitalların əmələ gəlmə prinsipləri ikiatomlu mole-
kulların molekulyar orbitallarının əmələ gəlmə prinsipləri ilə
eynidir (bax 2.4). Lakin bu molekulyar orbitallardan fərqli ola-
raq kompleks birləşmələrdə MO-lar çoxmərkəzli və delokallaş-
mış vəziyyətdə olurlar.
Molekulyar orbitallar metodu komplekslərin quruluşunu,
xassələrini və s. izah etmədə daha mükəmməl nəzəriyyə hesab
edilir. MO metodu nəinki kompleksəmələgətiricinin və eləcə də
liqandların quruluşunu nəzərə alır.
137
Dörduncü fəsil
MÜXTƏLĐF AQREQAT HALLARINDA MADDƏ
HĐSSƏCĐKLƏRĐ ARASINDA QARŞILIQLI
TƏSĐR VƏ MADDƏLƏRĐN XASSƏLƏRĐ
4.1
.MADDƏNĐN AQREQAT HALI
Şəraitdən, ilk növbədə temperatur və təzyiqdən asılı olaraq
maddələr bərk, maye, qaz və plazma adlanan müxtəlif aqreqat
hallarında ola bilərlər. Maddələrin aqreqat halları ilk növbədə
hissəciklər arasında meydana çıxan təsir qüvvələrindən asılı
olaraq bu hissəciklərin bir-birinə nisbətən hərəkət xarakterindən
asılıdır. Göstərilən dörd aqreqat halları arasında kəskin sərhəd
yoxdur. Sistemi əmələ gətirən maddələrin təbiətindən, tempera-
tur və təzyiqdən asılı olaraq aralıq və ya keçid aqreqat hallarının
mümkünlüyü də istisna olunmur.
Bütün hallarda hissəciklər arasında cazibə qüvvələri birbaşa
və ya dolayı olaraq elektronların iştirakı ilə meydana çıxan elek-
trostatik xarakter daşıyır.
Maddələrin maye və bərk halı bir çox xassələrinə, məsələn,
cüzi sıxılmaq, hissəciklərin zəif diffuziyası və s.-ə görə bir-biri-
nə oxsar əlamətlərə malik olduqlarından maddənin maye və
bərk halı k o n d e n s l ə ş m i ş h a l adlanır.
Aqreqat hallarının xarakterik xüsusiyyətləri
. Qaz halın-
da
molekullar bir-birindən kifayət qədər aralı yerləşdiklərindən
onlar qazın həcminin çox cüzi hissəsini təşkil edirlər. Qdur ki,
çox da yüksək olmayan təzyiq və temperaturlarda qaz molekul-
ları praktiki olaraq bir-birilə qarşılıqlı təsirdə olmurlar. Qaz ha-
lında maddələr nizamsız quruluşa malık olurlar.
Maye halında
molekullararası məsafə qazlarla müqayisədə
kifayət qədər kiçik olur. Molekullar mayenin həcminin əsas his-
səsini təşkil edir, daim bir-birilərinə toxunmaqla yanaşı, bir-biri-
lərini cəzb edirlər. Bunun nəticəsi olaraq mayelər daim dəyişən
138
məhəlli nizamlılığa malik olurlar. Molekullar bir-birinə nəzərən
sərbəst yerdəyişmə xassəsinə malik oldudlarından mayelər axı-
cılıq xassəsinə malikdirlər və onların axıcılıq qabiliyyəti sabit
temperaturda molekullararası qüvvələrin təbiətindən asılıdır.
Bərk halda
maddəni təşkil edən hissəciklərin bir-birinə ol-
duqca yaxın olması onlar arasında davamlı rabitələrin əmələ gəl-
məsinə səbəb olur. Hissəciklərin bir-birinə nəzərən irəliləmə hə-
rəkəti praktiki dayanmış olur və kristal halda yüksək dərəcədə
nizamlı quruluş meydana çıxır.
Plazma halı.
Seyrəkləşmiş qazvari maddələri on minlərlə öl-
çülən temperaturlarda qızdırdıqda qaz plazma adlanan elektron-
ion keçiriciliyinə malik səciyyəvi hala keçir. Plazma halında
hissəciklərin kinetik və potensial enerjiləri qaz halı ilə müqayi-
sədə xeyli yüksək olur. Maddənin plazma halı ilə qaz halı ara-
sındakı əsas fərqli cəhət yüksək gərginlikli elektrik və maqnit
sahələri təsirindən hissəciklərin istiqamətli hərəkətləri ilə əla-
qədar olaraq plazmanın sapvari forma alması ilə bağlıdır. Bu isə
müəyyən dərəcədə plazmanın idarə olunmasına imkan yaradır.
Göstərilənlərlə əlaqədar maddələrin xassələri aqreqat halın-
dan asılı olaraq bir-birindən fərqlənmış olur.
4.2.MADDƏNĐN QAZ HALI
Qaz halının xarakterik xüsusiyyəti qaz molekullarının bir
yerdə dayanmayıb məxsusi həcmlərindən kifayət qədər böyük
olan həcmlərdə sərbəst hərəkət etməsidir. Qaz halında sistemi
təşkil edən hissəciklər bir-birindən kifayət qədər aralı yerləşdi-
yindən qaz molekullarının həcmi qazın ümumi həcminin
olduqca az bir hissəsini təşkil edir. Qazlarda molekulların əsas
hərəkət növi irəliləmə hərəkəti olub nizamsız xarakter daşıyır.
Qaz halı qabın həcmindən asılı olmayaraq onu doldurmaq
xassəsinə malikdir. Bununla əlaqədar qazlar yüksək dərəcədə
sıxılmaq və axıcılıq qabiliyyətinə malik olurlar.
139
Đdeal qaz qanunları.
Đdeal qazın əsas qanunu onun hal
parametrləri ( p,V,T ) arasındakı asılılığı ifadə edən Klapeyron-
Mendeleyev tənliyidir:
pV = nRT
4.1
Burada n - qazın molları sayı (miqdarı), R - universal qaz
sabitidir. (R = 8,314C/ K.mol. və ya 0,086l.atm / K.mol). Bu
tənlıkdə n-i m/M - lə əvəzləsək (m - qazın kütləsi, M - isə onun
molyar kütləsidir) alarıq:
PV = (m/M)RT
4.2
Göstərilən qanuna tabe olan qaz ideal qaz adlanır. Çox da
böyük olmayan təzyiqlərdə qaz molekulları arasında qarşılıqlı
təsir qüvvələri praktiki sıfıra bərabərdir. Odur ki, qaz molekul-
ları öz kimyəvi fərdiliyini saxlayırlar. Bununla əlaqədar olaraq
qazların bir çox fiziki-kimyəvi xassələrini additivlik qaydası
əsasında müəyyən etmək olar. Məsələn, qazın təzyiqi, həcmi və
molları sayı arasında Mendeleyev-Klapeyron tənliyi üzrə asılılıq
buna misal ola bilər.
Avoqadro qanunu.
1811-ci ildə Đtalyan alimi A.Avoqadro
müəyyən etmişdir ki, eyni temperatur və təzyiqdə (eyni şəraitdə)
qazların bərabər həcmlərində bərabər sayda molekul vardır.
1 mol maddədə 6,022.10
23
molekul olduğundan eyni şərait-
də müxtəlif qazların bir molunun tutduqları həcmlər bir-birinə
bərabərdir. Normal şərait: T = 273K (və ya 0
0
S), P = 101,3 kPa
(və ya 1 atm) üçün bu həcm 22,4l olub qazların molyar həmi
adlanır.
Q a z ı n m o l y a r k u t l ə s i n i n t ə y i n i. Avoqadro
qanunundan çıxan nəticələrə və Klapeyron-Mendeleyev tənliyi-
nə əsaslanaraq qazların molekul kütləsini aşağıdakılara əsasən
təyin etmək olar:
140
1. Qazın molyar həcminə görə. Qazın normal şəraitdə təyin
olunmuş sıxlığına (ρ
0
) əsasən onun molyar kütləsini aşağıdakı
formulla hesablamaq olar:
M = 22,4ρ
0
4.3
2. Molyar kütləsi məlum olan qaza ğörə:
Avoqadro qanunundan çıxan nəticələrə görə:
a
) Eyni səraitdə və bərabər həcmlərdə götürülmüş qazların
(x, y) molyar kütlələrinin M
x
,
M
y
(və ya kütlələrinin m
x
,
m
y
)
nisbəti onların sıxlıqlarının ρ
x
, ρ
y
nisbəti kimidir:
M
x
: M
y
= ρ
x
: ρ
y
Buradan da alınar:
M
x
= M
y
ρ
x
/
ρ
y
4.4
b
)
ρ
x
/ ρ
y
nisbəti bir qazın (x) digər qaza (y) görə nisbi sıxlığı
(D) adlanır. Əgər molyar kütləsi məlum qaz kimi hidrogen (M
y
=2) və ya havadan (M
y
= 29) istifadə etsək (4.4) ıfadəsi
aşağıdakı kimi yazılacaqdır:
M
x
= 2
2
H
D
4.5
M
x
= 29D
h.
4.6
3. Qazın molyar kütləsi həmçinin Klapeyron-Mendeleyev
tənliyinə (4.2) əsasən hesablana bilər:
M = mRT / pV
4.7
141
Qazın molyar kütləsi və molyar həcmindən istifadə edərək
onun sıxlığını təyin etmək olar:
ρ
0
= M / 22,4 4.8
Qazların molekulyar kinetik nəzəriyyəsi
. Đdeal qaz mode-
linin yaradılmasında aşağıdakı təsəvvürlərdən istifadə edilmişdir:
1. Qaz fasiləsiz nizamsız hərəkətdə olan çoxlu sayda mole-
kullardan təşkil olunmuşdur;
2. Qaz molekulları qazın həcminin nəzərə alınmaz dərəcədə
kiçık hissəsini təşkil edir;
3.Molekulların bir-biri ilə toqquşmalarına sərf olunan vaxt
toqquşmalar arası vaxtla müqayisədə çox kiçıkdir;
4. Qazın orta kinetik enerjisi mütləq temperaturla düz mü-
tənasibdir;
Göstərilən müddəalar əsasında qaz molekulunun orta kva-
dratik sürəti aşağıdakı tənliklə ifadə olunur:
−
2
u = 3RT / M
4.9a
və ya
u =
M
RT
/
3
4.9b
Tənlikdən görünür ki, orta kvadratik sürət sabit tempera-
turda qazın molyar kütləsi ilə müəyyən olunur. Məsələn, 273 K-
də CO
2
–nin orta kvadratik sürəti 410 m/san, H
2
-nin isə 1930
m/san. təşkil edir. Sabit temperaturda qaz molekulunun orta
kvadratik sürəti sabit olsa da, ayrı-ayrı molekulların sürəti bir-
birindən kifayət qədər fərqlidir.
Molekulların sürətlərinə görə paylanması M a k s v e l -B ol-
s m a n p a y l a n m a s ı adlanır. Bu paylanma həm qazın
təbiətindən və həm də temperaturdan asılıdır (şək. 4.1).
142
Şəkil 4.1. 228
0
K temperaturda molekulların sürətlərinə
görə Maksvel-Bolsman paylanması
Qaz molekullarının fasiləsiz hərəkəti ilə bağlı olaraq qaz
bütün həcm boyu paylanmağa meyl göstərir. Molekulların bu
xassəsi diffuziya adlanır. Qrexem qanununa görə qaz molekulla-
rının məsaməli arakəsmədən diffuziya sürəti (v
D
) qazın sıxlı-
ğının ( ρ ) kvadrat köku ilə tərs mütənasibdir:
v
D
=
ρ
/
1
4.9
Uyğun olaraq iki qazın diffuziya sürətlərinin nisbəti onların
sıxlıqları nisbətinin kvadrat kökündən aşağıdakı asılılığa ma-
likdir:
2
1
/
D
D
v
v
=
1
2
/ p
p
4.10
(4.8) tənliyini nəzərə almaqla yaza bilərik:
2
1
/
D
D
v
v
=
2
2
/ M
M
4.11
(4.11) tənliyindən görünür ki, məsaməli arakəsmədən diffu-
ziyasına görə molekul kütlələri müxtəlif olan qazları bir-birin-
143
dən ayırmaq olar. Qazvari
238
UF
6
və
235
UF
6
birləşmələrini bir-
birindən ayırmaqda göstərilən üsuldan istifadə olunur.
Dostları ilə paylaş: |