Çoxlu kovalent bağlar ikiqat və üçlü kimyəvi bağları ehtiva edən doymamış üzvi birləşmələrlə təmsil olunur. Doymamış birləşmələrin təbiətini təsvir etmək üçün L.Paulinq siqma- və π- rabitələri, atom orbitallarının hibridləşməsi anlayışlarını təqdim edir.

Paulinqin iki S- və iki p-elektron üçün hibridləşməsi kimyəvi bağların istiqamətliliyini, xüsusən də metanın tetraedral konfiqurasiyasını izah etməyə imkan verdi. Etilenin strukturunu izah etmək üçün karbon atomunun dörd ekvivalent Sp3 elektronundan bir p-elektronu təcrid etmək lazımdır ki, bu da π bağı adlanan əlavə rabitə yaradır. Bu halda, qalan üç Sp2 hibrid orbital müstəvidə 120° bucaq altında yerləşir və əsas bağları, məsələn, planar etilen molekulunu əmələ gətirir.

Asetilen molekulu vəziyyətində hibridləşmədə yalnız bir S- və bir p-orbital iştirak edir (Paulinqə görə) və 180 ° bucaq altında yerləşən və əks tərəflərə yönəldilmiş iki Sp-orbital əmələ gəlir. Karbon atomlarının iki "təmiz" p-orbitalları qarşılıqlı perpendikulyar müstəvilərdə cüt-cüt üst-üstə düşür və xətti asetilen molekulunun iki π-bağını əmələ gətirir.

L.Paulinqin fikirləri uzun illər kimyaçının məlumat kitabına çevrilən “Kimyəvi bağın təbiəti” kitabında öz əksini tapmışdır. 1954-cü ildə L.Paulinq mükafatlandırıldı Nobel mükafatı Kimya üzrə “Kimyəvi əlaqənin təbiətinin öyrənilməsinə və kompleks birləşmələrin quruluşunun təyin edilməsinə tətbiqinə görə”.

Lakin fiziki məna atom orbitallarının selektiv hibridləşməsi qeyri-müəyyən olaraq qaldı, hibridləşmə fiziki reallığın aid edilə bilmədiyi cəbri çevrilmələri təmsil edirdi.

Linus Pauling doymamış birləşmələrin molekullarında orbitalların hibridləşməsinin seçiciliyini aradan qaldırmaq və əyilmiş kimyəvi əlaqə nəzəriyyəsini yaratmaqla kimyəvi bağın təsvirini təkmilləşdirməyə cəhd etdi. nəzəri simpoziumda məruzəsində üzvi kimya Kekulenin xatirəsinə həsr olunmuş (London, sentyabr 1958), L. Pauling təklif etdi yeni yol qoşa bağı iki eyni əyilmiş kimyəvi bağın birləşməsi kimi və üçlü bağı üç əyilmiş kimyəvi bağ kimi təsvir edir. Bu barədə

Simpozium L. Pauling qəti şəkildə bildirdi:

Kimyaçılar ola bilər ki, ən mühüm yenilik... əyilmiş bağlar vasitəsilə təsvir etmək əvəzinə ikiqat və ya üçlü bağ və konjugat sistemlər üçün σ,π təsvirinin təsviri idi. Hesab edirəm ki, σ,π təsviri əyri keçid təsvirindən daha az qənaətbəxşdir, bu yenilik yalnız keçicidir və tezliklə yox olacaq.

Paulinqin yeni nəzəriyyəsində bütün bağlayıcı elektronlar molekulun nüvələrini birləşdirən xəttdən bərabər və bərabər məsafədə oldular. Polinqin əyilmiş kimyəvi rabitə nəzəriyyəsi M. Born tərəfindən dalğa funksiyasının statistik şərhini, elektronların Kulon elektron korrelyasiyasını nəzərə aldı. Fiziki bir məna ortaya çıxdı - kimyəvi bağın təbiəti tamamilə nüvələrin və elektronların elektrik qarşılıqlı təsiri ilə müəyyən edilir. Bağlayıcı elektronlar nə qədər çox olarsa, nüvələrarası məsafə bir o qədər kiçik olar və karbon atomları arasında kimyəvi bağ bir o qədər güclü olar.

Üç mərkəzli kimyəvi bağ

Kimyəvi əlaqə haqqında fikirlərin sonrakı inkişafı iki elektronlu üç mərkəzli rabitələr nəzəriyyəsini və daha bir neçə bor hidridlərinin (borhidridlərin) quruluşunu proqnozlaşdırmağa imkan verən topoloji nəzəriyyəni inkişaf etdirən amerikalı fiziki kimyaçı V.Lipscomb tərəfindən verilmişdir. ).

Üç mərkəzli kimyəvi bağdakı elektron cütü üç atom nüvəsi üçün ümumi olur. Üç mərkəzli kimyəvi bağın ən sadə nümayəndəsində - molekulyar hidrogen ionu H3 +, elektron cütü bir bütövlükdə üç protonu saxlayır.

Diboran molekulunda dörd tək B-H kovalent rabitə və iki iki elektron üç mərkəzli rabitə var. Tək kovalent B-H bağında nüvələrarası məsafə 1,19 Å, üç mərkəzli B-H-B bağında isə oxşar məsafə 1,31 Å-dir. Üç mərkəzli əlaqənin bucağı B-H-B (φ) 830. Diboran molekulunda iki üç mərkəzli rabitənin birləşməsi bor atomlarının nüvələrini dB-B = 2 məsafədə saxlamağa imkan verir 1.31 sin φ/2 = 1,736 Å. Bağlayıcı hidrogen atomlarının nüvələri dörd tək B-H kovalent bağının yerləşdiyi müstəvidən h = 1,31 · cos φ/2 = 0,981 Å məsafədə yerləşir.

Üç mərkəzli bağlar təkcə iki bor atomundan və bir hidrogen atomundan ibarət üçbucaqda deyil, həm də üç bor atomu arasında, məsələn, çərçivəli borohidridlərdə (pentaborane - B 5 H 9, dekaboran - B 10 H 4 və s.) .). Bu strukturlarda adi (terminal) və üç mərkəzli bağ (körpü) hidrogen atomları və bor atomlarının üçbucaqları var.

İki elektronlu üç mərkəzli "körpü" hidrogen atomları ilə boranların mövcudluğu kanonik valentlik doktrinasını pozdu. Əvvəllər standart univalent element hesab edilən hidrogen atomu iki bor atomu ilə eyni bağlarla bağlanmış və formal olaraq ikivalent elementə çevrilmişdir. U.Lipskombun boranların strukturunun deşifrə edilməsi işi kimyəvi bağ haqqında anlayışı genişləndirdi. Nobel Komitəsi 1976-cı ildə kimya üzrə Uilyam Nann Lipskomb mükafatını "Kimyəvi əlaqələr problemlərini işıqlandıran boranların (borohidritlərin) strukturu ilə bağlı araşdırmalarına görə" sözü ilə verdi.

Çoxmərkəzli kimyəvi bağ

1951-ci ildə T.Kili və P.Pawson disiklopentadienilin sintezi zamanı gözlənilmədən tamamilə yeni dəmir üzvi birləşmə əldə etdilər. Əvvəllər məlum olmayan, son dərəcə sabit sarı-narıncı kristal dəmir birləşməsinin hazırlanması dərhal diqqəti cəlb etdi.

E. Fisher və D. Wilkinson müstəqil olaraq yeni birləşmənin strukturunu qurdular - iki siklopentadienil halqası paralel olaraq, laylarda və ya mərkəzdə onların arasında dəmir atomu yerləşmiş "sendviç" şəklində düzülür (şəkil 8). ). “Ferrosen” adını R.Vudvord (daha doğrusu, onun qrupunun əməkdaşı D.Uaytinq) təklif etmişdir. Bir dəmir atomunun və on karbon atomunun (zehn - on) birləşməsində mövcudluğunu əks etdirir.

Ferrosen molekulundakı on bağın hamısı (C-Fe) ekvivalentdir, Fe-c nüvələrarası məsafə 2,04 Å-dir. Ferrosen molekulundakı bütün karbon atomları struktur və kimyəvi cəhətdən ekvivalentdir, hər birinin uzunluğu C-C əlaqələri 1,40 - 1,41 Å (müqayisə üçün, benzolda C-C bağının uzunluğu 1,39 Å-dir). Dəmir atomunun ətrafında 36 elektronlu bir qabıq görünür.

1973-cü ildə Ernst Otto Fischer və Jeffrey Wilkinson, orqanometallik, qondarma sendviç birləşmələri sahəsində qabaqcıl, müstəqil şəkildə görülən işlərinə görə kimya üzrə Nobel mükafatına layiq görüldülər. İsveç Kral Elmlər Akademiyasının üzvü İndvar Lindqvist laureatların təqdimat mərasimindəki çıxışında bildirmişdir ki, “sendviç birləşmələrində tapılan bağların və strukturların yeni prinsiplərinin kəşfi və sübutu mühüm nailiyyətdir, elmin praktiki əhəmiyyətidir. ki, hələlik proqnozlaşdırmaq mümkün deyil”.

Hazırda bir çox metalların disiklopentadienil törəmələri alınmışdır. Keçid metalı törəmələri ferrosenlə eyni quruluşa və eyni bağ təbiətinə malikdir. Lantanidlər sendviç quruluşu deyil, üç şüalı ulduza bənzəyən bir quruluş meydana gətirir [La, Ce, Pr, Nd atomları buna görə də on beş mərkəzli kimyəvi bağ yaradır.

Ferrosendən qısa müddət sonra dibenzenxrom əldə edildi. Eyni sxem üzrə dibenzol-molibden və dibenzol-vanadium hazırlanmışdır. Bu sinfin bütün birləşmələrində metal atomları iki altı üzvlü halqaları bir yerdə saxlayır. Bu birləşmələrdəki 12 metal-karbon bağının hamısı eynidir.

Uran atomunun iki səkkiz üzvlü halqaya malik olduğu uranosen [bis(siklooktatetraen)uran] da sintez edilmişdir. Uranosendəki 16 uran-karbon bağının hamısı eynidir. Uranosen UCl 4-ün siklooktatetraen və kalium qarışığı ilə tetrahidrofuranda mənfi 300 C-də reaksiya verməsi nəticəsində əldə edilir.

kovalent kimyəvi bağümumi elektron cütlərinin əmələ gəlməsi səbəbindən atomlar arasında molekullarda baş verir. Kovalent bağın növü həm onun əmələ gəlmə mexanizmi, həm də əlaqənin polaritesi kimi başa düşülə bilər. Ümumiyyətlə, kovalent bağları aşağıdakı kimi təsnif etmək olar:

• Yaranma mexanizminə görə kovalent rabitə mübadilə və ya donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gələ bilər.
• Kovalent bağın polaritesi qütbsüz və ya qütblü ola bilər.
• Kovalent bağın çoxluğuna görə tək, ikiqat və üçlü ola bilər.

Bu o deməkdir ki, molekuldakı kovalent bağ üç xüsusiyyətə malikdir. Məsələn, hidrogen xlorid (HCl) molekulunda mübadilə mexanizmi ilə kovalent bağ əmələ gəlir, qütblü və təkdir. Ammonium kationunda (NH 4+) ammonyak (NH 3) və hidrogen kation (H +) arasında kovalent bağ donor-akseptor mexanizminə uyğun olaraq əmələ gəlir, əlavə olaraq bu rabitə qütbdür, təkdir. Azot molekulunda (N 2) kovalent rabitə mübadilə mexanizmi ilə əmələ gəlir, qeyri-qütblüdür, üçqatdır.

At mübadilə mexanizmi kovalent bağın meydana gəlməsi, hər bir atomun sərbəst elektronu (və ya bir neçə elektronu) var. Müxtəlif atomların sərbəst elektronları ümumi elektron buludu şəklində cütlər əmələ gətirir.

At donor-akseptor mexanizmi kovalent bağın meydana gəlməsi, bir atomun sərbəst elektron cütü, digərinin isə boş bir orbitalı var. Birinci (donor) ikinci (qəbuledici) ilə ümumi istifadə üçün bir cüt verir. Beləliklə, ammonium kationunda azotun tək cütü, hidrogen ionunun isə sərbəst orbital var.

Qeyri-qütblü kovalent rabitə eyni kimyəvi elementin atomları arasında əmələ gəlir. Beləliklə, hidrogen (H 2), oksigen (O 2) və s. molekullarında rabitə qeyri-qütbdür. Bu o deməkdir ki, ümumi elektron cütü hər iki atoma eyni dərəcədə aiddir, çünki onlar eyni elektronmənfiliyə malikdirlər.

Qütb kovalent bağ müxtəlif atomlar arasında əmələ gəlir kimyəvi elementlər. Daha elektronmənfi atom bir elektron cütünü özünə doğru sıxışdırır. Atomların elektronmənfiliyindəki fərq nə qədər çox olarsa, elektronlar bir o qədər çox yerdəyişəcək və bağ daha qütblü olacaqdır. Beləliklə, CH 4-də ümumi elektron cütlərinin hidrogen atomlarından karbon atomuna keçməsi o qədər də böyük deyil, çünki karbon hidrogendən daha çox elektronegativ deyil. Bununla birlikdə, hidrogen flüoridində HF bağı yüksək qütbdür, çünki hidrogen və flüor arasındakı elektronmənfilik fərqi əhəmiyyətlidir.

Tək kovalent rabitə atomlar eyni elektron cütünü paylaşdıqda əmələ gəlir ikiqat- əgər iki üçqat- əgər üç. Tək kovalent bağa misal olaraq hidrogen molekulları (H 2), hidrogen xlorid (HCl) ola bilər. İkiqat kovalent bağa misal olaraq, hər bir oksigen atomunun iki qoşalaşmamış elektronu olan oksigen molekulu (O 2) ola bilər. Üçlü kovalent bağa misal azot molekuludur (N 2).

Sadə (tək) bağ Bioüzvi birləşmələrdə rabitə növləri.

kovalent bağ. Çoxlu əlaqə. qeyri-polyar əlaqə. polar əlaqə.

valent elektronlar. Hibrid (hibridləşdirilmiş) orbital. Bağlantı uzunluğu

Açar sözlər.

Bioüzvi birləşmələrdə kimyəvi bağların xarakteristikası

AROMATİKLİK

MÜHAZİRƏ 1

BAĞLI SİSTEMLƏR: DÖVLÜ VƏ DÖVLÜK.

1. Bioüzvi birləşmələrdə kimyəvi rabitələrin xüsusiyyətləri. Karbon atomunun orbitallarının hibridləşməsi.

2. Qohum sistemlərin təsnifatı: asiklik və siklik.

3 Konjuqasiya növləri: π, π və π, s

4. Birləşdirilmiş sistemlərin sabitlik meyarları - ʼʼ konyuqasiya enerjisiʼʼ.

5. Asiklik (qeyri-tsiklik) qoşma sistemləri, konyuqasiya növləri. Əsas nümayəndələr (alkadienlər, doymamış karboksilik turşular, A vitamini, karoten, likopen).

6. Tsiklik əlavə sistemlər. Aromatik meyarlar. Hükel qaydası. Aromatik sistemlərin əmələ gəlməsində π-π-, π-ρ-konyuqasiyanın rolu.

7. Karbosiklik aromatik birləşmələr: (benzol, naftalin, antrasen, fenantren, fenol, anilin, benzoy turşusu) - aromatik sistemin quruluşu, əmələ gəlməsi.

8. Heterosiklik aromatik birləşmələr (piridin, pirimidin, pirrol, purin, imidazol, furan, tiofen) - aromatik sistemin quruluşu, əmələ gəlmə xüsusiyyətləri. Beş və altı üzvlü heteroaromatik birləşmələrin əmələ gəlməsində azot atomunun elektron orbitallarının hibridləşməsi.

9. Tərkibində birləşmiş bağ sistemləri və aromatik olan təbii birləşmələrin tibbi-bioloji əhəmiyyəti.

Mövzunu mənimsəmək üçün ilkin bilik səviyyəsi ( məktəb kursu kimya):

Elementlərin elektron konfiqurasiyaları (karbon, oksigen, azot, hidrogen, kükürd, halogenlər), ʼʼorbitalʼʼ anlayışı, orbitalların hibridləşməsi və 2-ci dövr elementlərinin orbitallarının fəza orientasiyası, kimyəvi bağların növləri, kovalent σ əmələ gəlmə xüsusiyyətləri. - və π- rabitələri, dövr və qrupda elementlərin elektronmənfiliyinin dəyişməsi, üzvi birləşmələrin təsnifatı və nomenklaturasının prinsipləri.

Üzvi molekullar kovalent bağlar vasitəsilə əmələ gəlir. Kovalent bağlar iki atom nüvəsi arasında ortaq (sosiallaşmış) elektron cütü səbəbindən yaranır. Bu üsul mübadilə mexanizminə aiddir. Qeyri-qütblü və qütblü bağlar əmələ gəlir.

Qeyri-qütblü bağlar bu bağın birləşdirdiyi iki atom arasında elektron sıxlığının simmetrik paylanması ilə xarakterizə olunur.

Qütb bağları elektron sıxlığının asimmetrik (vahid olmayan) paylanması ilə xarakterizə olunur, daha elektronmənfi atoma doğru sürüşür.

Elektromənfilik seriyası (aşağıya doğru təşkil edilir)

A) elementlər: F> O> N> C1> Br> I ~~ S> C> H

B) karbon atomu: C (sp) > C (sp 2) > C (sp 3)

Kovalent bağlar iki növdür: siqma (σ) və pi (π).

Üzvi molekullarda siqma (σ) bağları hibrid (hibridləşdirilmiş) orbitallarda yerləşən elektronlar tərəfindən əmələ gəlir, elektron sıxlığı onların bağlanmasının şərti xəttində atomlar arasında yerləşir.

π-istiqrazları (pi-istiqrazları) iki hibridləşməmiş p-orbitalları üst-üstə düşdükdə yaranır. Onların əsas oxları bir-birinə paralel və σ-bağ xəttinə perpendikulyardır. σ və π bağlarının birləşməsinə ikiqat (çoxlu) rabitə deyilir, iki cüt elektrondan ibarətdir. Üçlü rabitə üç cüt elektrondan - bir σ - və iki π - bağdan ibarətdir (Bioüzvi birləşmələrdə olduqca nadirdir).

σ - Molekulun skeletinin əmələ gəlməsində bağlar iştirak edir, əsas olanlardır və π -bağlar molekullara əlavə, lakin xüsusi kimyəvi xassələr verən hesab edilə bilər.

1.2. Karbon atomunun orbitallarının hibridləşməsi 6 C

Karbon atomunun həyəcanlanmamış vəziyyətinin elektron konfiqurasiyası

elektronların paylanması ilə ifadə edilir 1s 2 2s 2 2p 2.

Eyni zamanda, bioüzvi birləşmələrdə, eləcə də əksəriyyətində qeyri-üzvi maddələr, karbon atomunun dörd valentliyi var.

2s elektronlarından birinin sərbəst 2p orbitala keçidi var. Karbon atomunun həyəcanlanmış halları yaranır, S sp 3 , С sp 2 , С sp kimi qeyd olunan üç hibrid vəziyyətin əmələ gəlməsi imkanını yaradır.

Hibrid orbital “saf” s, p, d orbitallarından fərqli xüsusiyyətlərə malikdir və iki və ya daha çox növ hibridləşməmiş orbitalların “qarışığı”dır..

Hibrid orbitallar yalnız molekullarda atomlar üçün xarakterikdir.

Hibridləşmə anlayışı 1931-ci ildə Nobel mükafatı laureatı L.Paulinq tərəfindən təqdim edilmişdir.

Kosmosda hibrid orbitalların düzülməsini nəzərdən keçirək.

C sp 3 --- -- -- ---

Həyəcanlı vəziyyətdə 4 ekvivalent hibrid orbital əmələ gəlir. Bağların yeri nizamlı tetraedrin mərkəzi bucaqlarının istiqamətinə uyğundur, istənilən iki rabitə arasındakı bucaq 109 0 28 , bərabərdir.

Alkanlarda və onların törəmələrində (spirtlər, haloalkanlar, aminlər) bütün karbon, oksigen və azot atomları eyni sp 3 hibrid vəziyyətdədir. Bir karbon atomu dörd, bir azot atomu üç, oksigen atomu iki kovalent əmələ gətirir σ -əlaqələr. Bu bağların ətrafında molekulun hissələri bir-birinə nisbətən sərbəst fırlana bilir.

Həyəcanlanmış vəziyyətdə sp 2, üç ekvivalent hibrid orbital yaranır, onların üzərində yerləşən elektronlar üç təşkil edir. σ -eyni müstəvidə yerləşən bağlar, bağlar arasındakı bucaq 120 0-dır. Hibridləşməmiş 2p - iki qonşu atomun orbitalları əmələ gəlir π - əlaqə. Onların olduğu müstəviyə perpendikulyar yerləşir σ -əlaqələr. p-elektronların qarşılıqlı təsiri bu məsələ adı ʼʼ yanal üst-üstə düşməʼʼ. İkiqat bağ molekulun hissələrinin öz ətrafında sərbəst fırlanmasına imkan vermir. Molekulun hissələrinin sabit mövqeyi iki həndəsi planar izomerik formanın meydana gəlməsi ilə müşayiət olunur, bunlar deyilir: cis (cis) - və trans (trans) - izomerlər. (cis- lat- bir tərəfdən, trans- lat- vasitəsilə).

π - əlaqə

İkiqat bağla bağlanmış atomlar sp 2 hibridləşmə vəziyyətindədir və

alkenlərdə olan aromatik birləşmələr karbonil qrupu əmələ gətirir

>C=O, azometin qrupu (imino qrupu) -CH= N-

sp 2 ilə - --- -- ---

Üzvi birləşmənin struktur düsturu Lyuis strukturlarından istifadə etməklə təsvir edilmişdir (atomlar arasında elektronların hər bir cütü tire ilə əvəz olunur)

C 2 H 6 CH 3 - CH 3 H H

1.3. Kovalent bağların qütbləşməsi

Kovalent qütb bağı elektron sıxlığının qeyri-bərabər paylanması ilə xarakterizə olunur. Elektron sıxlığının sürüşmə istiqamətini göstərmək üçün iki şərti təsvirdən istifadə olunur.

Polar σ - bağ. Elektron sıxlığının dəyişməsi rabitə xətti boyunca bir oxla göstərilir. Okun ucu daha çox elektronegativ atoma işarə edir. Qismən müsbət və mənfi yüklərin görünüşü istənilən yük işarəsi ilə ʼʼ bʼʼ ʼʼ deltaʼʼ hərfindən istifadə etməklə göstərilir.

b + b- b+ b + b- b + b-

CH 3 -\u003e O<- Н СН 3 - >C1 CH 3 -\u003e NH 2

metanol xlorometan aminometan (metilamin)

Qütb π bağı. Elektron sıxlığının yerdəyişməsi pi bağının üstündəki yarımdairəvi (əyri) ox ilə göstərilir və daha çox elektronmənfi atoma doğru yönəldilir. ()

b + b- b + b-

H 2 C \u003d O CH 3 - C \u003d== O

metanal |

CH 3 propanon -2

1. A, B, C birləşmələrində karbon, oksigen, azot atomlarının hibridləşməsinin növünü müəyyənləşdirin. IUPAC nomenklatura qaydalarından istifadə edərək birləşmələri adlandırın.

A. CH 3 -CH 2 - CH 2 -OH B. CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH \u003d O

B. CH 3 - N H - C 2 H 5

2. (A - D) birləşmələrində göstərilən bütün bağların qütbləşmə istiqamətini xarakterizə edən təyinatları edin.

A. CH 3 - Br B. C 2 H 5 - O- H C. CH 3 -NH- C 2 H 5

G. C 2 H 5 - CH \u003d O

Sadə (tək) bağ Bioüzvi birləşmələrdə rabitə növləri. - konsepsiya və növləri. “Tək (tək) bağ Bioüzvi birləşmələrdə rabitə növləri” kateqoriyasının təsnifatı və xüsusiyyətləri. 2017, 2018.

Mövzular Kodifikatordan istifadə edin: Kovalent kimyəvi bağ, onun növləri və əmələ gəlmə mexanizmləri. Kovalent bağın xüsusiyyətləri (qütblülük və rabitə enerjisi). İon bağı. Metal birləşmə. hidrogen bağı

Molekulyar kimyəvi bağlar

Əvvəlcə molekullardakı hissəciklər arasında yaranan bağları nəzərdən keçirək. Belə əlaqələr deyilir molekuldaxili.

kimyəvi bağ kimyəvi elementlərin atomları arasında elektrostatik xarakter daşıyır və səbəbiylə əmələ gəlir xarici (valentlik) elektronların qarşılıqlı təsiri, az və ya çox dərəcədə müsbət yüklü nüvələr tərəfindən tutulur bağlı atomlar.

Burada əsas anlayışdır ELEKTRONƏCİLLİK. Atomlar arasındakı kimyəvi bağın növünü və bu bağın xüsusiyyətlərini təyin edən odur.

bir atomun cəlb etmək (tutma) qabiliyyətidir xarici(valentlik) elektronlar. Elektromənfilik xarici elektronların nüvəyə cəlb edilməsi dərəcəsi ilə müəyyən edilir və əsasən atomun radiusundan və nüvənin yükündən asılıdır.

Elektroneqativliyi birmənalı müəyyən etmək çətindir. L.Paulinq nisbi elektronmənfilik cədvəlini tərtib etmişdir (iki atomlu molekulların əlaqə enerjiləri əsasında). Ən elektronmənfi elementdir flüor məna ilə 4 .

Qeyd etmək vacibdir ki, müxtəlif mənbələrdə siz müxtəlif miqyasları və elektronmənfilik dəyərlərinin cədvəllərini tapa bilərsiniz. Bu, qorxmamalıdır, çünki kimyəvi bir əlaqənin meydana gəlməsi rol oynayır atomlardır və istənilən sistemdə təxminən eynidir.

A:B kimyəvi bağındakı atomlardan biri elektronları daha güclü cəlb edərsə, elektron cütü ona doğru sürüşür. Daha çox elektronmənfilik fərqi atomlar, elektron cütü bir o qədər çox yerdəyişmə olur.

Qarşılıqlı təsir göstərən atomların elektronmənfilik dəyərləri bərabər və ya təxminən bərabər olarsa: EO(A)≈EO(V), onda ortaq elektron cütü atomların heç birinə yerdəyişmir: A: B. Belə bir əlaqə deyilir kovalent qeyri-polyar.

Qarşılıqlı təsir göstərən atomların elektronmənfiliyi fərqlidirsə, lakin çox deyilsə (elektronmənfilik fərqi təxminən 0,4 ilə 2 arasındadır: 0,4<ΔЭО<2 ), sonra elektron cütü atomlardan birinə keçir. Belə bir əlaqə deyilir kovalent qütb .

Qarşılıqlı təsir göstərən atomların elektronmənfiliyi əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənirsə (elektronmənfilik fərqi 2-dən çoxdur: ΔEO>2), onda elektronlardan biri əmələ gəlməsi ilə demək olar ki, tamamilə başqa bir atoma keçir ionları. Belə bir əlaqə deyilir ion.

Kimyəvi bağların əsas növləri - kovalent, ion və metaləlaqələri. Onları daha ətraflı nəzərdən keçirək.

kovalent kimyəvi bağ

kovalent bağ – kimyəvi bağdır tərəfindən formalaşdırılıb ümumi elektron cütünün əmələ gəlməsi A:B . Bu vəziyyətdə iki atom üst-üstə düşmək atom orbitalları. Kovalent bağ elektronmənfilikdə kiçik fərq olan atomların qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gəlir (bir qayda olaraq, iki qeyri-metal arasında) və ya bir elementin atomları.

Kovalent rabitələrin əsas xassələri

• oriyentasiya,
• doyma qabiliyyəti,
• polarite,
• qütbləşmə qabiliyyəti.

Bu bağ xassələri maddələrin kimyəvi və fiziki xassələrinə təsir göstərir.

Ünsiyyət istiqaməti maddələrin kimyəvi quruluşunu və formasını xarakterizə edir. İki bağ arasındakı bucaqlara bağ bucaqları deyilir. Məsələn, su molekulunda H-O-H əlaqə bucağı 104,45 o, buna görə də su molekulu qütbdür, metan molekulunda isə H-C-H əlaqə bucağı 108 o 28 ′-dir.

Doyma qabiliyyəti atomların məhdud sayda kovalent kimyəvi bağlar yaratmaq qabiliyyətidir. Bir atomun yarada biləcəyi bağların sayı deyilir.

Qütblük bağlar müxtəlif elektronmənfiliyi olan iki atom arasında elektron sıxlığının qeyri-bərabər paylanması səbəbindən yaranır. Kovalent bağlar qütblü və qütbsüz bölünür.

Qütbləşmə qabiliyyəti əlaqələrdir bağ elektronlarının xarici elektrik sahəsi ilə yerdəyişmə qabiliyyəti(xüsusilə, başqa bir hissəciyin elektrik sahəsi). Qütbləşmə qabiliyyəti elektronların hərəkətliliyindən asılıdır. Elektron nüvədən nə qədər uzaq olarsa, bir o qədər mobildir və buna uyğun olaraq molekul daha qütbləşə bilir.

Kovalent qeyri-polyar kimyəvi bağ

2 növ kovalent bağ var - Qütb və QEYRİ QÜTBƏLİ .

Misal . Hidrogen molekulunun H 2 quruluşunu nəzərdən keçirək. Hər bir hidrogen atomu xarici enerji səviyyəsində 1 qoşalaşmamış elektron daşıyır. Bir atomu göstərmək üçün biz Lyuis strukturundan istifadə edirik - bu, elektronlar nöqtələrlə işarələndikdə atomun xarici enerji səviyyəsinin strukturunun diaqramıdır. Lyuis nöqtəsi strukturu modelləri ikinci dövrün elementləri ilə işləyərkən yaxşı kömək edir.

H. + . H=H:H

Beləliklə, hidrogen molekulunun bir ümumi elektron cütü və bir H-H kimyəvi bağı var. Bu elektron cütü hidrogen atomlarının heç birinə yerdəyişməmişdir, çünki hidrogen atomlarının elektronmənfiliyi eynidir. Belə bir əlaqə deyilir kovalent qeyri-polyar .

Kovalent qeyri-qütblü (simmetrik) bağ - bu, bərabər elektronmənfiliyə malik atomlar tərəfindən (bir qayda olaraq, eyni qeyri-metallar) və buna görə də atomların nüvələri arasında elektron sıxlığının vahid paylanması ilə əmələ gələn kovalent bir bağdır.

Qeyri-qütblü rabitələrin dipol momenti 0-dır.

Nümunələr: H 2 (H-H), O 2 (O=O), S 8 .

Kovalent qütb kimyəvi bağ

kovalent qütb bağı arasında yaranan kovalent bağdır müxtəlif elektronmənfiliyi olan atomlar (adətən, müxtəlif qeyri-metallar) və xarakterizə olunur yerdəyişməümumi elektron cütü daha elektronmənfi atoma (qütbləşmə).

Elektron sıxlığı daha elektronmənfi bir atoma keçir - buna görə də onun üzərində qismən mənfi yük (δ-), daha az elektronegativ atomda (δ+, delta +) qismən müsbət yük görünür.

Atomların elektronmənfiliyindəki fərq nə qədər çox olarsa, bir o qədər yüksəkdir polariteəlaqələr və daha çox dipol momenti . Qonşu molekullar və işarəsi əks yüklər arasında əlavə cəlbedici qüvvələr hərəkət edir ki, bu da artan gücəlaqələri.

Bağ polaritesi birləşmələrin fiziki və kimyəvi xassələrinə təsir göstərir. Reaksiya mexanizmləri və hətta qonşu bağların reaktivliyi bağın polaritesindən asılıdır. Bağın polaritesi çox vaxt müəyyən edir molekulun polaritesi və beləliklə, qaynama və ərimə nöqtəsi, qütb həlledicilərdə həll olma kimi fiziki xassələrə birbaşa təsir göstərir.

Nümunələr: HCl, CO 2, NH 3.

Kovalent rabitənin əmələ gəlməsi mexanizmləri

Kovalent kimyəvi bağ iki mexanizmlə yarana bilər:

1. mübadilə mexanizmi kovalent kimyəvi bağın əmələ gəlməsi, hər bir hissəcik ümumi elektron cütünün əmələ gəlməsi üçün bir qoşalaşmamış elektron təmin etdikdə baş verir:

AMMA . + . B= A:B

2. Kovalent bağın əmələ gəlməsi elə bir mexanizmdir ki, hissəciklərdən biri paylaşılmamış elektron cütünü, digər hissəcik isə bu elektron cütü üçün boş orbital təmin edir:

AMMA: + B= A:B

Bu halda, atomlardan biri paylaşılmamış elektron cütünü təmin edir ( donor) və digər atom bu cüt üçün boş bir orbital təmin edir ( qəbul edən). Bağın yaranması nəticəsində hər iki elektron enerjisi azalır, yəni. bu atomlar üçün faydalıdır.

Donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gələn kovalent bağ, fərqli deyil mübadilə mexanizmi ilə əmələ gələn digər kovalent bağların xassələri ilə. Donor-akseptor mexanizmi ilə kovalent bağın əmələ gəlməsi ya xarici enerji səviyyəsində çoxlu sayda elektron (elektron donorları) olan atomlar üçün, ya da əksinə, çox az sayda elektron (elektron qəbulediciləri) olan atomlar üçün xarakterikdir. Atomların valentlik imkanları müvafiq hissədə daha ətraflı nəzərdən keçirilir.

Kovalent bağ donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəlir:

- molekulda karbonmonoksit CO(molekulda rabitə üçqatdır, 2 rabitə mübadilə mexanizmi, biri donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gəlir): C≡O;

-in ammonium ionu NH 4+, ionlarda üzvi aminlər məsələn, metilamonium ionunda CH 3 -NH 2 + ;

-in kompleks birləşmələr, mərkəzi atom və ligand qrupları arasında kimyəvi bağ, məsələn, natrium tetrahidroksoalüminat Na alüminium və hidroksid ionları arasındakı əlaqə;

-in azot turşusu və onun duzları- nitratlar: HNO 3 , NaNO 3 , bəzi digər azot birləşmələrində;

- molekulda ozon O 3.

Kovalent bağın əsas xüsusiyyətləri

Kovalent bağ, bir qayda olaraq, qeyri-metalların atomları arasında yaranır. Kovalent bağın əsas xüsusiyyətləri bunlardır uzunluq, enerji, çoxluq və yönlülük.

Kimyəvi bağların çoxluğu

Kimyəvi bağların çoxluğu - bu birləşmədəki iki atom arasında paylaşılan elektron cütlərinin sayı. Bağın çoxluğu molekulu meydana gətirən atomların dəyərindən çox asanlıqla müəyyən edilə bilər.

Misal üçün , hidrogen molekulunda H 2 bağ çoxluğu 1-dir, çünki hər bir hidrogenin xarici enerji səviyyəsində yalnız 1 qoşalaşmamış elektronu var, buna görə də bir ümumi elektron cütü yaranır.

O 2 oksigen molekulunda bağ çoxluğu 2-dir, çünki hər atomun xarici enerji səviyyəsində 2 qoşalaşmamış elektron var: O=O.

N 2 azot molekulunda rabitə çoxluğu 3-ə bərabərdir, çünki hər atom arasında xarici enerji səviyyəsində 3 qoşalaşmamış elektron var və atomlar 3 ümumi elektron cütü N≡N əmələ gətirir.

Kovalent bağ uzunluğu

Kimyəvi bağ uzunluğu bağ əmələ gətirən atomların nüvələrinin mərkəzləri arasındakı məsafədir. Eksperimental fiziki üsullarla müəyyən edilir. Bağın uzunluğunu əlavə etmə qaydasına əsasən təxmin etmək olar, buna görə AB molekulundakı bağ uzunluğu A 2 və B 2 molekullarındakı bağ uzunluqlarının cəminin təxminən yarısına bərabərdir:

Kimyəvi bağın uzunluğu təxminən təxmin edilə bilər atomların radiusları boyunca, bağ əmələ gətirən və ya ünsiyyətin çoxluğu ilə atomların radiusları çox fərqli deyilsə.

Bağ meydana gətirən atomların radiuslarının artması ilə bağ uzunluğu artacaq.

Misal üçün

Atomlar (atom radiusları fərqlənməyən və ya bir qədər fərqli olan) arasındakı bağların çoxluğunun artması ilə bağ uzunluğu azalacaq.

Misal üçün . Sırada: C–C, C=C, C≡C, bağ uzunluğu azalır.

Bağ enerjisi

Kimyəvi bağın gücünün ölçüsü bağ enerjisidir. Bağ enerjisi bağı qırmaq və bu bağı meydana gətirən atomları bir-birindən sonsuz məsafəyə çıxarmaq üçün lazım olan enerji ilə müəyyən edilir.

Kovalent bağdır çox davamlı. Onun enerjisi bir neçə onlarla kJ/mol arasında dəyişir. Bağ enerjisi nə qədər çox olarsa, bağlanma gücü də bir o qədər çox olar və əksinə.

Kimyəvi bağın möhkəmliyi bağ uzunluğundan, bağ polaritesindən və bağ çoxluğundan asılıdır. Kimyəvi bağ nə qədər uzun olarsa, bir o qədər asanlıqla qırılır və əlaqə enerjisi nə qədər az olarsa, onun gücü bir o qədər aşağı olur. Kimyəvi bağ nə qədər qısa olsa, bir o qədər güclüdür və əlaqə enerjisi bir o qədər çox olar.

Misal üçün, HF, HCl, HBr birləşmələri seriyasında soldan sağa kimyəvi bağın gücü azalır, çünki bağın uzunluğu artır.

İon kimyəvi bağ

İon bağı əsasında kimyəvi bağdır ionların elektrostatik cazibəsi.

ionları atomlar tərəfindən elektronların qəbulu və ya verilməsi prosesində əmələ gəlir. Məsələn, bütün metalların atomları xarici enerji səviyyəsinin elektronlarını zəif tutur. Buna görə metal atomları xarakterizə olunur bərpaedici xüsusiyyətlər elektron vermək qabiliyyəti.

Misal. Natrium atomunda 3-cü enerji səviyyəsində 1 elektron var. Natrium atomu onu asanlıqla tərk edərək, nəcib neon qaz Ne-nin elektron konfiqurasiyası ilə daha sabit Na + ionu əmələ gətirir. Natrium ionunda 11 proton və yalnız 10 elektron var, ona görə də ionun ümumi yükü -10+11 = +1-dir:

+11Na) 2 ) 8 ) 1 - 1e = +11 Na +) 2 ) 8

Misal. Xlor atomunun xarici enerji səviyyəsində 7 elektron var. Sabit inert arqon atomu Ar konfiqurasiyasını əldə etmək üçün xlor 1 elektron əlavə etməlidir. Elektron bağlandıqdan sonra elektronlardan ibarət sabit xlor ionu əmələ gəlir. İonun ümumi yükü -1-dir:

+17Cl) 2 ) 8 ) 7 + 1e = +17 Cl — ) 2 ) 8 ) 8

Qeyd:

• İonların xüsusiyyətləri atomların xüsusiyyətlərindən fərqlidir!
• Stabil ionlar təkcə əmələ gələ bilməz atomlar, həm də atom qrupları. Məsələn: ammonium ionu NH 4 +, sulfat ionu SO 4 2- və s. Belə ionların əmələ gətirdiyi kimyəvi bağlar da ion hesab olunur;
• İon bağları adətən arasında yaranır metallar və qeyri-metallar(qeyri-metal qrupları);

Nəticədə yaranan ionlar elektrik cazibəsinə görə cəlb olunur: Na + Cl -, Na 2 + SO 4 2-.

Vizual olaraq ümumiləşdirək kovalent və ion rabitə növləri arasındakı fərq:

metal kimyəvi bağ

metal əlaqə nisbətən formalaşan münasibətdir sərbəst elektronlar arasında metal ionları kristal qəfəs əmələ gətirir.

Xarici enerji səviyyəsində metalların atomları adətən var bir-üç elektron. Metal atomlarının radiusları, bir qayda olaraq, böyükdür - buna görə də, metal atomları, qeyri-metallardan fərqli olaraq, xarici elektronları olduqca asanlıqla verir, yəni. güclü azaldıcı maddələrdir

Molekullararası qarşılıqlı təsirlər

Ayrı-ayrılıqda, bir maddədəki fərdi molekullar arasında baş verən qarşılıqlı təsirləri nəzərdən keçirməyə dəyər - molekullararası qarşılıqlı təsirlər . Molekullararası qarşılıqlı təsirlər neytral atomlar arasında yeni kovalent bağların görünmədiyi qarşılıqlı təsir növüdür. Molekullar arasında qarşılıqlı təsir qüvvələri 1869-cu ildə van der Vaals tərəfindən kəşf edilmiş və onun adını daşıyır. Van dar Waals qüvvələri. Van der Waals qüvvələri bölünür oriyentasiya, induksiya və dispersiya . Molekullararası qarşılıqlı təsirlərin enerjisi kimyəvi bağın enerjisindən çox azdır.

Orientasiya cazibə qüvvələri qütb molekulları arasında yaranır (dipol-dipol qarşılıqlı təsiri). Bu qüvvələr qütb molekulları arasında yaranır. İnduktiv qarşılıqlı təsirlər qütb molekulu ilə qeyri-qütblü molekul arasındakı qarşılıqlı təsirdir. Qütb olmayan molekul qütbün təsiri ilə qütbləşir və bu da əlavə elektrostatik cazibə yaradır.

Molekullararası qarşılıqlı əlaqənin xüsusi növü hidrogen bağlarıdır. - bunlar güclü qütblü kovalent bağların olduğu molekullar arasında yaranan molekullararası (və ya molekuldaxili) kimyəvi bağlardır - H-F, H-O və ya H-N. Molekulda belə bağlar varsa, molekullar arasında da olacaq əlavə cazibə qüvvələri .

Təhsil mexanizmi Hidrogen bağı qismən elektrostatik, qismən də donor-qəbuledicidir. Bu zaman güclü elektronmənfi elementin atomu (F, O, N) elektron cütünün donoru, bu atomlara bağlı hidrogen atomları isə qəbuledici rolunu oynayır. Hidrogen bağları xarakterizə olunur oriyentasiya kosmosda və doyma.

Hidrogen bağı nöqtələrlə işarələnə bilər: H ··· O. Hidrogenlə birləşən atomun elektronmənfiliyi nə qədər çox olarsa və ölçüsü nə qədər kiçik olarsa, hidrogen rabitəsi bir o qədər güclü olar. Bu, ilk növbədə birləşmələr üçün xarakterikdir hidrogen ilə flüor , eləcə də oksigen ilə hidrogen , daha az azotla hidrogen .

Hidrogen bağları aşağıdakı maddələr arasında yaranır:

— hidrogen florid HF(qaz, hidrogen floridin suda məhlulu - hidrofluor turşusu), su H 2 O (buxar, buz, maye su):

— ammonyak və üzvi aminlərin məhlulu- ammonyak və su molekulları arasında;

— O-H və ya N-H əlaqəsi olan üzvi birləşmələr: spirtlər, karboksilik turşular, aminlər, amin turşuları, fenollar, anilin və onun törəmələri, zülallar, karbohidratların məhlulları - monosaxaridlər və disakaridlər.

Hidrogen bağı maddələrin fiziki və kimyəvi xassələrinə təsir göstərir. Beləliklə, molekullar arasındakı əlavə cazibə maddələrin qaynamasını çətinləşdirir. Hidrogen bağları olan maddələr qaynama nöqtəsində anormal artım nümayiş etdirir.

Misal üçün Bir qayda olaraq, molekulyar çəkinin artması ilə maddələrin qaynama nöqtəsində artım müşahidə olunur. Ancaq bir sıra maddələrdə H 2 O-H 2 S-H 2 Se-H 2 Te qaynama nöqtələrində xətti dəyişikliyi müşahidə etmirik.

Məhz, at suyun qaynama nöqtəsi anormal dərəcədə yüksəkdir - düz xəttin bizə göstərdiyi kimi -61 o C-dən az deyil, lakin daha çox +100 o C. Bu anomaliya su molekulları arasında hidrogen bağlarının olması ilə izah olunur. Buna görə də normal şəraitdə (0-20 o C) su olur maye faza vəziyyətinə görə.

kovalent bağ. Çoxlu əlaqə. qeyri-polyar əlaqə. polar əlaqə.

valent elektronlar. Hibrid (hibridləşdirilmiş) orbital. Bağlantı uzunluğu

Açar sözlər.

Bioüzvi birləşmələrdə kimyəvi bağların xarakteristikası

AROMATİKLİK

MÜHAZİRƏ 1

BAĞLI SİSTEMLƏR: DÖVLÜ VƏ DÖVLÜK.

1. Bioüzvi birləşmələrdə kimyəvi bağların xarakteristikası. Karbon atomunun orbitallarının hibridləşməsi.

2. Qohum sistemlərin təsnifatı: asiklik və siklik.

3 Konjuqasiya növləri: π, π və π, s

4. Birləşdirilmiş sistemlərin dayanıqlığının meyarları - "konjugasiya enerjisi"

5. Asiklik (qeyri-tsiklik) qoşma sistemləri, konyuqasiya növləri. Əsas nümayəndələr (alkadienlər, doymamış karboksilik turşular, A vitamini, karoten, likopen).

6. Tsiklik əlavə sistemlər. Aromatik meyarlar. Hükel qaydası. Aromatik sistemlərin əmələ gəlməsində π-π-, π-ρ-konyuqasiyanın rolu.

7. Karbosiklik aromatik birləşmələr: (benzol, naftalin, antrasen, fenantren, fenol, anilin, benzoy turşusu) - aromatik sistemin quruluşu, əmələ gəlməsi.

8. Heterosiklik aromatik birləşmələr (piridin, pirimidin, pirrol, purin, imidazol, furan, tiofen) - aromatik sistemin quruluşu, əmələ gəlmə xüsusiyyətləri. Beş və altı üzvlü heteroaromatik birləşmələrin əmələ gəlməsində azot atomunun elektron orbitallarının hibridləşməsi.

9. Tərkibində birləşmiş bağ sistemləri və aromatik olan təbii birləşmələrin tibbi-bioloji əhəmiyyəti.

Mövzunu mənimsəmək üçün ilkin bilik səviyyəsi (məktəb kimya kursu):

Elementlərin elektron konfiqurasiyaları (karbon, oksigen, azot, hidrogen, kükürd, halogenlər), "orbital" anlayışı, orbitalların hibridləşməsi və 2-ci dövr elementlərinin orbitallarının fəza orientasiyası., kimyəvi bağların növləri, xüsusiyyətləri. kovalent σ- və π- rabitələrinin əmələ gəlməsi, elementlərin dövr və qrup üzrə elektronmənfiliyinin dəyişməsi, üzvi birləşmələrin təsnifatı və nomenklaturasının prinsipləri.

Üzvi molekullar kovalent bağlar vasitəsilə əmələ gəlir. Kovalent bağlar iki atom nüvəsi arasında ortaq (sosiallaşmış) elektron cütü səbəbindən yaranır. Bu üsul mübadilə mexanizminə aiddir. Qeyri-qütblü və qütblü bağlar əmələ gəlir.

Qeyri-qütblü bağlar bu bağın birləşdirdiyi iki atom arasında elektron sıxlığının simmetrik paylanması ilə xarakterizə olunur.

Qütb bağları elektron sıxlığının asimmetrik (vahid olmayan) paylanması ilə xarakterizə olunur, daha elektronmənfi atoma doğru sürüşür.

Elektromənfilik seriyası (aşağıya doğru təşkil edilir)

A) elementlər: F> O> N> C1> Br> I ~~ S> C> H

B) karbon atomu: C (sp) > C (sp 2) > C (sp 3)

Kovalent bağlar iki növ ola bilər: sigma (σ) və pi (π).

Üzvi molekullarda siqma (σ) bağları hibrid (hibridləşdirilmiş) orbitallarda yerləşən elektronlar tərəfindən əmələ gəlir, elektron sıxlığı onların bağlanmasının şərti xəttində atomlar arasında yerləşir.

π-istiqrazları (pi-istiqrazları) iki hibridləşməmiş p-orbitalları üst-üstə düşdükdə yaranır. Onların əsas oxları bir-birinə paralel və σ-bağ xəttinə perpendikulyardır. σ və π bağlarının birləşməsinə ikiqat (çoxlu) rabitə deyilir, iki cüt elektrondan ibarətdir. Üçlü rabitə üç cüt elektrondan - bir σ - və iki π - bağdan ibarətdir (Bioüzvi birləşmələrdə olduqca nadirdir).

σ - Molekulun skeletinin əmələ gəlməsində bağlar iştirak edir, əsas olanlardır və π -bağlar molekullara əlavə, lakin xüsusi kimyəvi xassələr verən hesab edilə bilər.

1.2. Karbon atomunun orbitallarının hibridləşməsi 6 C

Karbon atomunun həyəcanlanmamış vəziyyətinin elektron konfiqurasiyası

elektronların paylanması ilə ifadə edilir 1s 2 2s 2 2p 2 .

Bununla belə, bioüzvi birləşmələrdə, eləcə də əksər qeyri-üzvi maddələrdə karbon atomu dörd valentliyə malikdir.

2s elektronlarından birinin sərbəst 2p orbitala keçidi var. Karbon atomunun həyəcanlanmış halları yaranır, S sp 3 , С sp 2 , С sp kimi qeyd olunan üç hibrid vəziyyətin əmələ gəlməsi imkanını yaradır.

Hibrid orbital “saf” s, p, d orbitallarından fərqli xüsusiyyətlərə malikdir və iki və ya daha çox növ hibridləşməmiş orbitalların “qarışığı”dır..

Hibrid orbitallar yalnız molekullarda atomlar üçün xarakterikdir.

Hibridləşmə anlayışı 1931-ci ildə Nobel mükafatı laureatı L.Paulinq tərəfindən təqdim edilmişdir.

Kosmosda hibrid orbitalların düzülməsini nəzərdən keçirək.

C sp 3 --- -- -- ---

Həyəcanlı vəziyyətdə 4 ekvivalent hibrid orbital əmələ gəlir. Bağların yeri nizamlı tetraedrin mərkəzi bucaqlarının istiqamətinə uyğundur, istənilən iki rabitə arasındakı bucaq 109 0 28 , bərabərdir.

Alkanlarda və onların törəmələrində (spirtlər, haloalkanlar, aminlər) bütün karbon, oksigen və azot atomları eyni sp 3 hibrid vəziyyətdədir. Bir karbon atomu dörd, bir azot atomu üç, oksigen atomu iki kovalent əmələ gətirir σ -əlaqələr. Bu bağların ətrafında molekulun hissələri bir-birinə nisbətən sərbəst fırlana bilir.

Həyəcanlanmış vəziyyətdə sp 2, üç ekvivalent hibrid orbital yaranır, onların üzərində yerləşən elektronlar üç təşkil edir. σ -eyni müstəvidə yerləşən bağlar, bağlar arasındakı bucaq 120 0-dır. İki qonşu atomun hibridləşməmiş 2p orbitalları əmələ gəlir π - əlaqə. Onların olduğu müstəviyə perpendikulyar yerləşir σ -əlaqələr. Bu halda p-elektronların qarşılıqlı təsiri "yanal üst-üstə düşmə" adlanır. İkiqat bağ molekulun hissələrinin öz ətrafında sərbəst fırlanmasına imkan vermir. Molekulun hissələrinin sabit mövqeyi iki həndəsi planar izomerik formanın meydana gəlməsi ilə müşayiət olunur, bunlar deyilir: cis (cis) - və trans (trans) - izomerlər. (cis- lat- bir tərəfdən, trans- lat- vasitəsilə).

π - əlaqə

İkiqat bağla bağlanmış atomlar sp 2 hibridləşmə vəziyyətindədir və

alkenlərdə olan aromatik birləşmələr karbonil qrupu əmələ gətirir

>C=O, azometin qrupu (imino qrupu) -CH= N-

sp 2 ilə - --- -- ---

Üzvi birləşmənin struktur düsturu Lyuis strukturlarından istifadə etməklə təsvir edilmişdir (atomlar arasında elektronların hər bir cütü tire ilə əvəz olunur)

C 2 H 6 CH 3 - CH 3 H H

1.3. Kovalent bağların qütbləşməsi

Kovalent qütb bağı elektron sıxlığının qeyri-bərabər paylanması ilə xarakterizə olunur. Elektron sıxlığının sürüşmə istiqamətini göstərmək üçün iki şərti təsvirdən istifadə olunur.

Polar σ - bağ. Elektron sıxlığının dəyişməsi rabitə xətti boyunca bir oxla göstərilir. Okun ucu daha çox elektronegativ atoma işarə edir. Qismən müsbət və mənfi yüklərin görünüşü istənilən yük işarəsi ilə "b" "delta" hərfindən istifadə etməklə göstərilir.

b + b- b+ b + b- b + b-

CH 3 -\u003e O<- Н СН 3 - >C1 CH 3 -\u003e NH 2

metanol xlorometan aminometan (metilamin)

Qütb π bağı. Elektron sıxlığının yerdəyişməsi pi bağının üstündəki yarımdairəvi (əyri) ox ilə göstərilir və daha çox elektronmənfi atoma doğru yönəldilir. ()

b + b- b + b-

H 2 C \u003d O CH 3 - C \u003d== O

metanal |

CH 3 propanon -2

1. A, B, C birləşmələrində karbon, oksigen, azot atomlarının hibridləşməsinin növünü müəyyənləşdirin. IUPAC nomenklatura qaydalarından istifadə edərək birləşmələri adlandırın.

A. CH 3 -CH 2 - CH 2 -OH B. CH 2 \u003d CH - CH 2 - CH \u003d O

B. CH 3 - N H - C 2 H 5

2. (A - D) birləşmələrində göstərilən bütün bağların qütbləşmə istiqamətini xarakterizə edən təyinatları edin.

A. CH 3 - Br B. C 2 H 5 - O- H C. CH 3 -NH- C 2 H 5