Kimyəvi rabitə və onların növləri

SƏRBƏST İŞ № 1
Mövzu:
Müəllim:
Tələbə: Kimyəvi rabitə və onların növləri
Kimyəvi rabitə və onların növləri
Maddənin xassəsi onun kimyəvi tərkibi, molekulundakı atomların birləşmə ardıcıllığı və onların qarşılıqlı təsiri ilə müəyyən edilir. Molekulda atomları bir-birinə bağlayan qüvvələr cəmi kimyəvi rabitə adlanır. Müəyyən edilmişdir ki, kimyəvi rabitənin yaranması və onun təbiəti, əsasən qarşılıqlı təsirdə olan element atomlarının xarici elektron təbəqələrinin quruluşu ilə bilavasitə bağlıdır. Rabitənin əmələ gəlməsində iştirak edən elektronlara valent elektronları deyilir. Oktet qaydasına görə, kimyəvi rabitə yaranarkən xarici energetik səviyyələr tamamlanır. Kimyəvi rabitənin tipi birləşən atomların elektromənfilikleri fərqindən asılıdır. Bununla əlaqədar bu rabitənin 3 halı ayırd edilir: Elektromənfilikləri eyni olan atomlar arasında; Elektromənfilikləri bir-birindən çox da fərqlənməyən elementlərin atomları arasında; Elektromənfilikləri bir-birindən kəskin fərqlənən elementlərin məsələn qələvi metalların və hallogenlərin atomları arasında; Maddələrdə elektron paylanmasının xarakterinə görə kimyəvi rabitənin 3 əsas tipi ayırd edilir: kovalent, ion və metal. Kovalent rabitələr bir-birindən rabitənin elektron buludunun paylanma mənzərəsinə görə fərqlənirlər. Kovalent rabitə elektromənfilikləri eyni olan və ya çox yaxın olan atomlar arasında yaranır. Rabitənin yaranmasında iştirak edən elektronların spinləri antiparalel olur. Nüvələrarası oblastda elektron buludu sıxlığı 0-dan fərqli olur. «-» yüklü bu bulud protonları özünə doğru çəkir, sistemin enerjisi azalır və dayanıqlı rabitə yaranır. Kovalent rabitənin xassələri onun 2 eyni atom və ya 2 fərqli atom arasında yaranmasından asılı olur. Eyni atomlar arasında yaranan kovalent rabitəyə homopolyar kovalent rabitə deyilir. Əgər kovalent rabitə fərqli atomlar arasında yaranarsa, heteropolyar kovalent rabitə adlanır. Rabitənin dalğa funksiyası aşağıdakı kimi yazıla bilər:
Ψ_A-B=a Ψ_A+b Ψ_B
Burada, Ψ_A və Ψ_B  rabitəni yaradan atomların dalğa funksiyaları, a və b naməlum sabitlərdir. Onlar rabitənin dalğa funksiyasında Ψ_A və Ψ_B -nin paylarını müəyyən edən əmsallardır. Əgər a = b olarsa, rabitə homopolyar, a ≠ b olduqda isə heteropolyar olur. Müəyyən edilmişdir ki, homoployar kovalent rabitə qeyri polyardır və belə rabitənin dipol momenti 0-a bərabər olur. Heteropolyar kovalent rabitədə isə rabitənin elektron buludu az da olsa atomlardan birinə doğru sürüşür və rabitə polyarlaşır. Müəyyən edilmişdir ki, heteropolyar rabitənin dipol momenti 3-4 Db tərtibindədir. Qeyd edək ki, homopolyar kovalent rabitə də ani polyarlığa malik ola bilər. Elektron dalğa xassəli olduğundan hər 2 elektronun eyni bir nüvə ətrafında olma ehtimalı 0-dan fərqli olur. Məs: H₂ molekulunda rabitəni yaradan elektronlar müəyyən anda I nüvənin ətrafında ola bilər, eyni ehtimalla hər 2 elektronun II nüvə ətrafında olması da mümkündür. Bu hallarda rabitə ani polyarlığa malik olur. Lakin belə rabitənin uzun müddət üçün dipol momentinin orta qiyməti 0-a bərabər olacaqdır.
Əgər rabitənin dalğa funksiyasında a<+0.8 Cl^-0.8 kimi yazılmalıdır. Məlumdur ki, kovalent rabitə 2 atom arasında yaranır. Rabitəni yaradan atomlardan hər biri 1 elektron təqdim edir. Bu elektronların spinləri antiparalel olduqda dayanıqlı kimyəvi rabitə yaranır. Bəzən bu qayda pozulur. Belə ki, rabitəni yaradan atomlardan biri 2 elektron, digəri isə boş atom orbitalını təqdim edir. Belə rabitəyə donor-akseptor rabitəsi deyilir. Bu zaman elektronlarını təqdim edən atom donor, boş atom orbitalını təqdim edən atom isə akseptor adlanır. Donor-akseptor rabitəsinə misal olaraq NH₃ molekulu ilə proton arasında yaranan rabitəni göstərmək olar: Təcrübi faktlar göstərir ki, H atomu elektromənfilikləri böyük və heç olmazsa bir bölünməz elektron cütünə malik iki atom arasında rabitə yarada bilir. Belə rabitəyə hidrogen rabitəsi deyilir. Hidrogen rabitəsi bir molekulun iki atomu arasında və ya iki molekulun atomları arasında yarana bilər. Ona görə də hidrogen rabitəsinin iki növündən danışılır. Molekuldaxili və molekullararası hidrogen rabitələri, hidrogen rabitəsini qırıq-qırıq xətlərlə göstərirlər. Rabitənin mexanizmi ümumi şəkildə aşağıdakı kimidir:
RA-H^+δ….. B^-δ R₁
A-nın elektromənfiliyi çox olduğundan rabitənin elektron buludu A-ya doğru sürüşür, nəticədə H protonlaşır. O, «+» effektiv yükə, həm də boş orbitala malik olur.