11-Mavzu: Kimyoviy elementlar va ular birikmalarining xossalarini o‘zgarishi, elementlarni oksidlovchi qaytaruvchilik xossasi

11-Mavzu: Kimyoviy elementlar va ular birikmalarining xossalarini o‘zgarishi, elementlarni oksidlovchi - qaytaruvchilik xossasi.
Atomning (elementning) valentligi ham kimyoning asosiy
tushunchalari qatoriga kiradi. U elementlar atomlarining kimyoviy
bogianishlar hosil qilish xususiyatlarini aks ettiradi. Ilgari bu
 kattalik ayni elementning bitta atomi birikadigan bir valentli
 elementning atomlar soni sifatida aniqlanar edi. Masalan, xlorid
kislota HC₁ da xlor bir valentli, suv H₂0 da kislorod ikki valentli,
ammiak NH₃ da azot uch valentli, metan CH₄ da uglerod to‘rt
valentli, PCL₅ da fosfor besh valentli, SF₆ da oltingugurt olti valentli,
ReF₇ da reniy yetti valentli, Xe0₄ da ksenon sakkiz valentli.
Valent elektronlarga, avvalo tashqi tugallanmagan pog'ona
lardagi elektronlar kiradi. Lekin tashqaridagi ikkinchi pog'onaning 
(masalan, d- elementlar elektronlari), shuningdek, tashqaridan 
uchinchi pog'onaning (masalan, f- elementlarida) elementlari
ham valent elektronlar bolishi mumkin.
Kimyoviy bog'lanish haqidagi ta’limot rivojlanishi bilan 
valentlik haqidagi tushunchalarning o‘zi ham o'zgaradi. Hozirgi 
vaqtda valentlik berilgan atom boshqa atomlar bilan birikkan
 kimyoviy bog'lanishlar soni sifatida aniqlanadi.
Atom hosil qila oladigan bog'lanishlar soni uning juftlashmagan 
elektronlari soniga teng. Eng oddiy hollarda element atomining 
valentligi ham unda umumiy elektronlar jufti hosil qilishga ketadigan 
juftlashmagan elektronlar soni bilan aniqlanadi. Bunda hosil bolgan
 bog'lanishlarning qutbliligi e’tiborga olinmaydi, shu sababli
 valentlikning ishorasi bo'lmaydi. Shuni ta’kidlab
 o'tish kerakki, bog'lanishlar soni sifatida aniqlanadigan valentlik,
manfiy bolishi ham, nolga teng bolishi ham mumkin emas.
Valentlik kovalent kimyoviy bog'lanishlar, shu jumladan do
nor-akseptorli mexanizm bo'yicha vujudga kelgan bog'lanishlar soni
 bilan o'lchanadi. Kovalent bog'lanish bo'lmaydigan birikmalarda 
atomlarning valentligi haqida gap yuritib bo'lmaydi, bunda
 oksidlanish darajasi haqida gapirish kerak. Anorganik kimyoda
 ko'pchilik hollarda atomning valentligi muayyanligini yo'qotadi: uning 
son qiymati birikmaning kimyoviy tuzilishini bilishga bog'liq bo'ladi. Buni tushuntirishdа «Аtоmlik» tеrmini kiritilаdi Uning fikrichа аtоmlik аyni elеmеnt аtоmining mа`lum sоnini biriktirib оlish qоbiliyatidir. Аtоmlik hоzirgi tushunchаdа vаlеntlikdir. Vаlеntlik lоtinchа bo’lib, «qimmаt» dеgаnidir. Bu qimmаt o`zgаruvchаnmi yoki dоimiymi dеgаn fikrdа оlimlаr kаttа ishlаr qilishgаn 1 . Dоimiy vаlеntlik оrgаnik kimyoning rivоjlаnishidа kаttа rоl o`ynаgаn, o‘zgаruvchаn vаlеntlik esа nооrgаnik kimyoni rivоjlаnishidа аlоhidа o‘rin tutаdi. Yuqоridаgi fikrlаr kimyoviy bоg‘lаnish nаzаriyasini rivоjlаnishidа аlохidа o‘rin tutgаn bo‘lsа hаm, uni to‘liq tushuntirib bеrа оlmаdi. Hоzirgi vаqtdа kimyoviy bоg‘lаnish , mоlеkulаni hоsil bo‘lishi kvаnt mехаnikаsi оrqаli tushuntirilаdi. Kimyoviy birikmаlаr mоlеkulаsi hоsil bo`lishdа аtоmlаrаrо tа`sir etuvchi vа ulаrni birgаlikdа ushlаb turuvchi kuchgа kimyoviy bоg’lаnish dеyilаdi2 . Kimyoviy bog‘lanish mоlеkulа yoki kristаll hosil bo‘lishidа ishtirоk etuvchi elеktrоnlаr vа аtоm yadrоlаrining elеktr mаydоnlаrining o‘zaro tа‘siri nаtijаsidа vujudgа kеlаdi. Bu o‘zaro tа‘sirning xarаktеri аtоm tuzilishi vа elеktrоnning kоrpuskulyar – to‘lqin хоssаlаri аsоsidа aniqlаndi. Аtоm tuzilishining аsоsiy mоmеntlаri mа‘lum bo‘lgandаn kеyinginа kimyoviy bog‘lanish nаzаriyasini yarаtish imkоni tug‘ildi. 1916 yildа аmеrikа оlimi J.Lyuis kimyoviy bog‘lanish bir vaqtning o‘zidа ikkаlа аtоmgа tеgishli bo‘ladigаn elеktrоn juftlаrining hosil bo‘lishi hisobigа vujudgа kеlаdi, dеgаn fikrni bildirdi. Bu g‘оya hozirgi zаmоn kоvаlеnt bog‘lanish nаzаriyasigа аsоs bo‘ldi. Kimyoviy bog‘lanish haqidagi ta‗limot – hozirgi kimyoning asosiy masalasidir. Bu ma‗lumotni bilmay turib kimyoviy birikmalarning turli – tumanlik sabablarini, ularning hosil bo‘lish mexanizmini, tuzilishini va reaksiyaga kirisha olish xususiyatlarini tushunib bo‘lmaydi. Kimyoviy bog‘lanishning kelib chikish sababi shundaki, atom yoki ionlar bir-biri bilan birikkanda ularning umumiy energiya zahirasi ular ayrim – arim holda bo‘lgandagiga qaraganda kichikroq qiymatga ega bo‘ladi va sistema nisbatan barqaror holatni egallaydi. Agar biror sistema bir holatdan ikkinchi holatga o‘tganda uning energiya tutumi kamaysa, bu hodisa «sistema energetik manfaatga ega bo’ldi» degan ibora bilan tavsiflanadi.3 Atomlar o‘zaro ta‗sirlashishi natijasida uch xil zarrachalar (molekulalar, ionlar va erkin radikallar) hosil bo‘lishi mumkin. Molekulalar bir-biridan atomlarning soni, molekula tarkibidagi atomlarning markazlararo masofalari, bog‘lanish energiyasi bilan farq qiladi. Chunonchi, bir atomli va ko‘p atomli molekulalar bo‘ladi. Nodir gazlarning molekulalari odatdagi sharoitda bir atomli bo‘lsa, polimer moddalarning molekulalarini juda ko‘p atomlar tashkil qiladi. Kimyoviy bog‘lanish asosan quyidagi kattaliklar bilan xarakterlanadi: A) Kimyoviy bog‘lanish energiyasi (kkal/mol) B) Kimyoviy bog‘ uzunligi (A0 =10-10m) V) Bog‘lar orasidagi burchak. Kimyoviy bog‘lanishning eng muhim tavsiflaridan biri boglanish energiyasidir. Bu energiya kimyoviy bog‘lanishni barqarorligini belgilaydi. Kimyoviy bog`ni uzish uchun zarur bulgan eng kam energiya miqdoriga bog`lanish energiyasi deyiladi. E bilan belgilanib, kj/mol, kkal/mol da o`lchanadi. Har bir bog‘ uchun to‘g‘ri keladigan bog‘lanish energiyasi qiymati 200 – 1000 кЖ /mol oralig`ida bo‘ladi. Masalan, CH2F da C–F bog‘lanish energiyasi 487 кЖ/molga teng. 2-atomli molekulalar uch