Birinchi prinsip: Lokallashgan elektron bulutlari bog’larni hosil qiladi, atom orbitallar bir-birining ustini qoplaydi. Qarama-qarshi spinli elektron orbitallari bir- birini qoplaganda atom orbitallari orasida eng yuqori elektron bulut zichligi hosil bo’lib yadrolar tortishadigan zaryadlar hosil qiladi va sistema energiyasi kamayib bog’ hosil bo’ladi.
Ikkinchi princip: Atom orbitallarining maksimal qoplanishi natijasida bog’ hosil bo’lishi ya‘ni, atom orbitallari qancha kuchli bir-birini shu yo’nalish bo`ylab hosil bo’ladi5.
Atom orbitallar metodi elektron juftlarsiz bog`lanish hosil bo`lishini tushuntira olmaydi.
2. Bu hodisalarni tushintirish uchun molekulyar orbitallar (MO) nazariyasi yordamga keladi. Xund va Milliken bu nazariyani asoschilari hisoblanadi. MO nazariyasini yaratishda atomning elektron tuzilishi haqidagi kvant mehanik tasavvurlarni molekula tuzilish uchun xam qo’llash zarur deb topildi. Farqi shundaki, atom bir markazli (bir yadrosi) sistema bo’lsa, molekula ko’p markazli sistemadir. Demak, bu nazariyaga ko’ra har qaysi elektron molekuladagi barcha yadro va ko’p markazli orbitalar ta’sirida bo’lishi e’tiborga olinadi.
Bu metodga asosan molekula bir butun (kompleks) deb qaraladi va hamma elektronlar ham butun molekula uchun umumiy bo’ladi. Atomlardagi atom orbitalligi, molekulalarda molekulyar orbitallar bo’lishi kerak.
Atom orbitallari: s, p, d, f
Molekulyar orbitallari: , , , φ bilan belgilanadi.
Molekulyar orbitallar ham Pauli principi va Xund av Klechkovskiy qoidalariga asosan hosil bo’ladi.
Atom orbitallari bir xil markazli, molekulyar orbitallar esa ko’p markazi (mnogosentrovoy) shuning uchun ularning formasi murakkabroq. Atom orbitaldan molekulyar orbital hosil bo’lishi uchun:
Ularning energiyasi yaqin bo’lishi kerak.
Orbitallari bir-birini ko’proq qoplashi kerak (0,7-0,8%).
Molekulada bog’lanish chizig’iga nisbatan bir xil simmetriyada bo’lishi
kerak.
Agar elektron harakati simmetrik funksiya bilan ifodalansa, molekulyar orbital
va atom orbitallarning yadrolarida zaryadlarining bir-biriga qoplanishi hisobiga bo’ladi shuning uchun bu molekula energiyasi atom orbitallaridagi energiyadan kam bo’ladi. Bu vaqtdagi atom orbitallarini bog’lovchi (svyazivayushiy) orbital deb ataladi.6
Agar molekulyar orbitallar hosil bo’lishida elektron harakati antisimmetrik funksiya bilan ifodalansa, atom orbitallari elektron bulut kontsentraciyasi yadrolaridan tashqarida hosil bo’lsa, unda nolga teng bo’ladi. Bu molekulyar orbitallar energiyasi dastlabki atom orbitallar energiyasidan yuqori bo’ladi va uni, bo`shashtiruvchi (razrixlyayushiy) orbital deb ataladi.
Molekulyar orbitallar nazariyasining asoschilari Hund va Malliken hisoblanadi, bu nazariyaga ko`ra har qaysi electron molekuladagi barcha yadro va ko`p markazli orbitallar ta’sirida bo`lishi e’tiborga olinadi. Atom orbitallarning chiziqli kombinaciya usuli (AOChK) eng ko`p qo`llaniladi.
Agar biz tarkibida 1 ta electron va 2 ta yadro bo`lga molekulani nazarda tutsak, ayni sistemada elektronning harakatini ikkita funkciya bilan ifpodalash mumkin bo`ladi.
Birinchisi:
Ikkinchisi:
1 С1 A C2 B
2 С1A C2 B
Bunda, C1 va C2 – o`zgarmas koeffisiyentlar, ψ1 va ψ2-ayni elektronning 1- va 2- yadroga oid funksiyalari, ya’ni ψ1- simmetrik, ψ2-antisimmetrik funksiyalar.
Molekulyar orbitallar metodida kimyoviy bog`lanishning hosil bo`lishi bog`lanish tartibi N bilan tavsiflanadi, uni topish uchun bog`lovchi orbitallardagi elektronlar sonidan bo`shashtiruvchi orbitallardagi elektronlar sonini ayirib, natijani ikkiga bo`linadi.
N n bog` nbo`sh
2
Agar N ning qiymati noldan kata bo`lsa, u holda ikki atom ta’sirlashganda molekulalar hosil bo`ladi. Agar N ning qiymati nolga teng yoki noldan kichik bo`lsa molekula hosil bo`lmaydi7.
Masalan,
N 8 4 4 2
N 10 4 6 3
N 2 0 1
O2 2 2
N2 2 2
H 2 2
Kislorod molekulasining hosil bo`lishida atomlarning 2s 22p 4 elektronlari ishtirok etadi:
Rasm. Suyuq va qattiq holdagi kislorodning paramagnitlik xususiyati. 2 ta parallel spinli elektronlar hisobidan.
Kislorod molekulasining 2π bo`sh orbitalida faqat 2 ta p-elektron bor, vaholanki bu orbitalda 4 ta elektron bo`lishi mumkin edi. Shu sababli Hund qoidasiga ko`ra 2 ta 2π bo`shashtiruvchi orbitalda 2p-elektron parallel spinlarga aga bo`lishi kerak. 2 ta toq elektroni borligi uchun kislorod paramagnit modda bo`lib, suyuq va kristall holda magnitga tortiladi 8.
7 Аҳмеров Қ., Жалилов А., Сайфутдинов Р. Умумий ва анорганик кимё. Т.: Ўзбекистон. 2003. 134-138 бетлар.
Yoki, quyidagicha ifodalash mumkin:
H2 molekula uchun energetik holatni quyidagicha yozish mumkin9
|
|
Rasm 1. Molekulyar vodorod
molekulasining hosil bo’lishi.
|
Rasm 2. Vodorod ionini hosil bo’lishi.
molekulasining hosil bo’lishi.
|
Bundan tashqari CO molekulasining MO metodi yordamida hosil bo`lishini ko`rish mumkin. CO molekulasida 6 ta bog`lovchi elektronlar borligi sababli, BT=3ga teng bo`ladi.
Bundan tashqari NH3 molekulasining MO metodi yordamida hosil bo`lishini ko`rish mumkin:
Ammiak molekulasida azotning 1s-, 2s- orbitallarining energiyasi past ekanligini hisobga olib, undagi elektronlar bog`lanmaydi deb hisobga olsak, barcha orbitallarning soni 8 ta 5 ta azotda, 3 ta vododrodda, ulardan 3 ta bog`lovchi, uchta bo`shashtiruvchi, 2 ta bog`lanmaydigan MO hosil bo`ladi. Bu molekulada BT=3 ga teng10.
10 Парпиев Н.А., Раҳимов Ҳ.Р., Муфтахов А.Г. Анорганик кимё назарий асослари. Т.: Ўзбекистон. 2000. 179-186 бетлар.
|
