Қазақстан Республикасының іім министрлігі Төтенше жағдайлар комитеті Көкшетау техникалық институты



жүктеу 0.92 Mb.

бет3/8
Дата20.02.2017
өлшемі0.92 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8

Бақылау сұрақтары: 

1.

 

Жай және күрделі зат дегеніміз не? 



23 

 

2.



 

Атомның салыстырмалы массасы дегеніміз не? 

3.

 

Авагадро заңының тұжырымдамасын бер. 



4.

 

Газдардың  температурасы  және  көлемі  арасындағы  тәуелділігінің 



тұжырымын бер. 

5.

 



Шарль заңының тұжырымдамасын бер. 

6.

 



Дальтонның парциалдық қысым заңы дегеніміз не? 

 

мазмұны



 

 

Дәріс №3. 

Тақырыбы: Атом кұрылымының күрделілігі 

3.1 

Атом  кұрылысының  квантты-механикалык  моделі.  Атомдық 

орбитальдар. Квант сандары. 

3.2  Атомдық орбитальдарды толтыру тәртібі.  

 

3.1.Атом кұрылысының квантты-механикалык моделі.  

Сәулелік энергия түрлері, мысалы, жылу, жарық немесе рентген сәулелері 

бір-біріне  мүлдем  ұқсамайтындай  болып  көрінеді.  Қалай  дегенмен  де  олар, 

бәріне  ортақ  маңызды  қасиетке  ие.  Сәулелік  энергияның  барлық  түрлері 

сонымен  қатар  электромагниттік  сәулелер  деп  те  аталады.  Олар  вакумде 

2,9979250∙10

8

  м/с  жылдамдықпен  таралады,  бұл  жарық  жылдамыдығы  деп 



аталады.  Бұл  жылдамадық  едәуір  дәл  анықталған  физикалық  тұрақтылардың 

бірі. Біздің мақсаттар үшін оның бүтін мәнін пайдалануға да болады, 3,00 ∙10

8

 

м/с.  



Кез  келген  сәулелік  энергия  су  бетінде  таралған  толқындарға  ұқсас 

толқындық  қасиетке  ие.  Су  бетінде  қалқып  жүрген  қорапша  су  толқындары 

өткен кезде горизонталь бағытта қозғалмайды, тек жоғары төмен толқыйды. Су 

бетіндегі  толқынның  пайда  болуы  оған  энергияның  келуімен  байланысты, 

мысалы  тастың  түсуі,  қайықтың  жүзуі  немесе  желдің  әсерінен  пайда  болады. 

Бұл энергия судың жоғары төмен қозғалысынан көрінеді.  

Егер  су  бітіндегі  толқынды  жарып  қарайтын  болсақ,  онда,  бұл 

толқындардың  периодтық  сипатқа  ие  екендігін  көреміз.  Бұл  дегеніміз 

толқынның формасы белгілі бір интервалдан соң қайталанады. Екі толқынның 

бірдей  нүктелері  арасындағы  ара  қашықтық  толқын  ұзындығы  деп  аталады.  

Су бетіндегі қорапты қарастыратын болсақ, ол жоғары төмен қозғалады, секунд 

ішіндегі қораптың жоғары төмен қозғалыс циклінің саны толқын жиілігі деп 

аталады (15-сурет). 

 

 



24 

 

 



Дәл  осылайша  сәулелік  энергия  да  толқын  ұзындығы  және  толқын 

жиілігімен сипатталады. Сәуле жиілігі дегеніміз – сәуленің белгілі бір кеңістік 

нүктесінен  өткен  кездегі  1  секун  ішінде  қайталанатын    циклдер  саны.  Қысқа 

толқындарға жоғары жиілік тән, ал ұзын толқынға төмен жиілік тән.  

Осыдан  толқын  ұзындығы  мен  толқын  жиілігі  бір-бірімен  байланысты 

екенін  көреміз.  Жиілік    ν  (ню)  және  толқын  ұзындығының  λ  (лямбда) 

көбейтіндісі жарық жылдамдығына тең: 

ν∙λ=c 


 

Толқын  ұзындығын,  ұзындықтың  өлшем  бірлігімен  сипаттайды,  ол  өз 

кезегінде  сәуленің  типіне  байланысты  екендігін  төмендегі  кестеден  көруге 

болады.  

 

Кесте 8.  электромагнитті сәулелердің толқын ұзындықтарының өлшем 



бірліктері 

Бірлік  


Белгіленуі  

Ұзындығы, м 

Сәуле типі 

Ангстрем  

А˚ 

10

-10



 

Рентген  

Нанометр 

(немесе 


миллимикрон) 

Нм 


(ммк) 

10

-9 



Ультракүлгін  сәуле 

(көрінетін) 

Микрон 

мкм 


10

-6

 



Инфрақызыл  

Миллиметр  

мм 

10

-3 



Инфрақызыл 

Сантиметр  

см 

10

-2



 

микротолқынды 

метр 

м 



Телевизор, радио 

 

Жиілік  герцпен  (Гц)  өлшенеді;  бұл  бірлік,  бір  секунд  ішіндегі  тербеліс 



санын  есептейді.  Мысалы,  радиостанцияның  көрсетілімін  810  килогерц  (кГц) 

немесе секундына 810 000 цикл деп жазуға болады. Бұл өлшем бірлік циклдер 

санын  есептейтіндіктен  жиіліктің  өлшем  бірлігін  с

-1 


дәрежелі  деп  жазады.  

Төмендегі суретте толқын ұзындығының диапазондары көрсетілген. 

 


25 

 

 



 

Атомдық  спектрлер.

  Атомдық  спектрлердің  ерекшеліктері  және 

олардың  шығу  тегін,  Резерфордтың  ұсынған  атомдық  моделі  арқылы  шешу 

мүмкін болмады.  

 

Егер,  күн  сәулесін  немесе  электр  лампасының  сәулесін  кез  келген  бір 



саңылау  арқылы  өткізіп,  саңылаудан  шыққан  сәулені  призма  арқылы  өткізіп 

экранға бағыттайтын болсақ, онда біз түрлі түсті сәулелер жолақтарын көретін 

боламыз.  Бұл  түрлі-түсті  сәулелер  жиынтығы  көрінетін  сәулелерге  жатады 

және үздіксіз спектр деп аталады. 

 

 

 



Егерде  жарық  көзі,  ішінде  газ  тәрізді  элементтері  бар  газ  разрядты 

түтікше болатын болса, онда, әр түрлі түстерден тұратын жолақты спектр пайда 

болады. Бұндай спектр 

атомның сәулелік спектрі

  немесе 



сызықтық спектр

 

деп  аталады  17  (б)  суреті.  Заттарды  белгілі  бір  тәсілдер  арқылы,  мысалы, 



электрлік  разрядтау  арқылы  немесе  белгілі  бір  затты  от  жалынында  қыздыру 

арқылы қоздырып, оның сәулелік спектрлерін алуға болады. Атомның сәулелік 

спектрлері,  спектрдің  көрінетін  және  ультракүлгін  облыстарынан  көрініс 

береді.  Егер,  от  жалынына  натрийді  ұстайтын  болсақ,  онда  жалын  үстінен 



26 

 

толқын ұзындығы 590 нм  болып келетін жарық сәулесін көреміз, және жалын 



сарғыш түске боялады, түтікшеге орналастырылып, электр разрадтары арқылы 

қоздырылған сутегінің шығарған сәулесінің түсі қызғылт-күлгін түсті болады. 

 

Жұтылу  спектрін

,  зат  арқылы  ақ  түсті  жарық  сәулесін  (көрінетін 

облыстағы барлық толқын ұзындықтарын өзіне қамтыған) өткізу арқылы алады. 

Белгілі  бір  толқын  ұзындығындағы  жарық,  зат  арқылы  жұтылады  және  осы 

жерлерде қара жолақ пайда болады. Сәулелену спектрлері мен сәулені, жұтулу 

спектрлерін 

спектрометр

 деп аталатын арнайы прибор көмегімен бақылайды. 

 

Спектрометр  арқылы  бақылаған  кезде  сутегінің    шығарған  сәулелері 



бірнеше  топтан,  яғни  жолақтық  сериялардан  тұратыны  айқындалады.  Бұл 

сериялар,  осы  серияларды  ашқан  ғалымдардың  атымен  аталады.  18  суретте 

спектрдің көрінетін аймағындағы Бальмер сериясы көрсетілген. 

 

 



 

 

Спектрдің  жоғары  жиілікті  облысына  қарай  әр  серияда  көршілес 



жолақтар арасындағы интервал біртіндеп азая береді, сөйтіп аяғында жолақтар 

бір-бірімен  тұтасады,  осылайша  үздіксіз  спектрді  (континуум)  құрайды. 

Спектрлік жолақтардың жиілігін Ридберг теңдеуімен сипаттайды: 

 

λ  нм 



?????? = с??????

?????? 


(

1

??????



1

2



1

??????


2

2



 

Мұндағы 


??????-жиілік; с-жарық жылдамдығы; ??????

?????? 


–Ридберг тұрақтысы, 2,18 ∙ 10

-18 


Дж-ге тең; n

және n



2

– бүтін сандар. 

Толқын ұзындығы 

?????? және ?????? жиілік келесі қатынаста бір-бірімен байланысты: 

?????? ∙?????? = c 

Лайман сериясы үшін n

1  

= 1, Бальмер сериясы үшін  n



1

 = 2. 


 

Резерфорд  ұсынған  атомдық  модельде  неліктен  атомдық  спектрлер 

дискретті  (жеке)  жолақтардан  тұрады?  Неліктен  атомдар  белгілі  бір  жиілікте 

ғана  сәуле  шығарады  және  жұтады?  Неліктен  спектралды  жолақтар  тұтасып 

континум түзеді? Деген сұрақтарға жауап бермейді.  


27 

 

 



Бор  моделі.

    Спектрлердің  жолақты  болу  себебін  түсіндіру  үшін  дат 

ғалымы  Бор  1913  жылы  атом  моделін  ұсынды.  Ол  Планктың  кванттық 

теориясына  сүйенді.  Планк  теориясына  сәйкес,  жұтылатын  және  бөлінетін  

энергия  тек белгілі бір порциялар түрінде жүзеге асады, ол порциялар кванттар 

деп  аталады.  Бор,  ядро  айналасындағы  қозғалыстағы  электрон  энергиясы 

белгілі  бір  мәнге  ие,  яғни  энергия  квантталған.  Берілген  орбита  бойынша 

қозғалуға қажетті электрон энергиясы, сол орбитаның радиусына байланысты. 

Ядроға  жақын  орналасқан  орбитамен  жүретін  электронға  қарағанда,  ядродан 

алыс орналасқан орбита арқылы жүретін электрон үшін энергия көбірек қажет. 

Ал  енді  энергия  квантталған  болса,  онда  олардың  орбиталарының  радиусы  да 

квантталған  болуы  керек.  Орбита  радиустары  тек  белгілі  мәнге  ғана  еи  бола 

алады.  

 

Осындай  орбита  арқылы  қозғалғанда  электрон  энергия  жоғалтпайды. 



Едәуір  алыс  орбитаға  көшу  үшін  электрон  энергия  сіңіруі  керек.  Егер  атом 

фотон  (жарық  энергиясының  квантын)  сіңірген  болса,  ішкі  орбитадан  сыртқы 

орбитаға  көшеді.  Егер  фотон  көп  мөлшерде  жұтылған  болса,  жұтылу 

спектірінде қара жолақтар пайда болады. Кванттық теорияға сәйкес, ν жиілікті 

фотон энергиясы hν – ға тең,  h –Планк тұрақтысы (6,626 ∙10

-34


 Дж ∙с). Электрон 

Е

1



  энергиялы  орбитадан  Е

2

  энергиялы  орбитаға  көшу  үшін  жұтылатын  жарық 



энергиясының  жиілігі  Планк  теңдеуі  бойынша  төмендегі  мәнге  тең  болуы 

керек: 


hν=Е

- Е



 

Сәуле  шығару  немесе  сәулелену  спектрі,  қозған  электрон  қайтып  өз 



орбитасына  келген  жағдайда  пайда  болады.  Электрондар,  жоғары  энергиялы 

орбитаға көшкен кезде сіңірген энергияларын жарықтық сәулелер түрінде қайта  

шығарады (19 сурет). 

 

 



 

Бор,  орбиталарға  квант  сандарын  берді.  Ең  төмен  энергиялы  орбита 

(ядроға жақын) 1 мәніне тең квант санымен сипатталады. Бұл орбитада, сутегі 

атомында  қалыпты  жағдайда.    Келесі  энергия  деңгейіне  2  мәні  сәкес  келеді 



28 

 

(сурет  19,1).  Егер  электрон,  ядроның  тартылыс  күшінен  арылтатын  энергия 



мөлшерін  алған  болса,  онда  электрон  атомнан  бөлініп  кетіп  атом  ион  түріне 

көшеді. 20 суретте электронның орбиталар арасындағы ауысулар  нәтижесінде 

сутегі атомының сәуле шығару спектірінде жолақтар пайда болады. 

 

 



Cурет 20. Сутегі атомынадағы энергетикалық деңгейлер арасындағы өтулер 

 

 

Егер  электрон  n=1  орбитасына  өткен  болса,  онда  Лайман  сериясы 



байқалады.  n=3, n=4 және т.б. орбиталардан  n=2 орбитаға қайтып орналасқан 

жағдайда  Бальмер  сериясы,  ал  едәуір  жоғары  энергиялы  орбитадан    n=3,  n=4 

және  n=5  орбиталарына  келіп  орналасқан  болса  Пашен,  Брэкет  және  Пфунд 

сериялары байқалады.  

 

Енді жұтылу спектрлерін қарайық. Бұнда, әр серия жиіліктерінің артуына 



байланысты  жолақтар  бір-біріне  жақындай  береді,  аяғында  тұтасып  жұтылу 

үздіксіз  болады.  Лайман  сериясы  қалыпты  жағдайдағы  элетрон,  жоғары 

энергетикалық  деңгейге  өткенде  байқалады.  Лайман  сериясының  шегі 

электронның  n=1  ден  n=∞  өтуіне  сәйкес  келеді,  яғни  электрон  атомнан 

бөлінгенге дейінгі жағдай: 

А

→А



+



 

Энергетикалық  деңгейге  сәйкес  келетін  электрон  орбитасының  радиусы 

n

2

 – қа пропорционал: 



Орбита радиусы = n

2

 ∙ (5,3 ∙ 10



-11 

м) 


 

 

Сол себепт n мәні неғұрлым көп болса, соғұрлым электрон ядродан алшақ 



орналасқан. 

Электрон энергиясы оның орналасқан орбитасына байланысты: 

 

Е



= -R

(



1

??????


2



29 

 



Ридберг  тұрақтысы,  2,18  ∙  10

-18 


Дж-ге  тең,  жоғарыдағы  теңдеу  бойынша 

егер электрон n=1 орбитада орналасқан болса, оның энергиясы -2,18 ∙ 10

-18 

Дж-


ге тең болады. Ал егер электрон екінші орбитада орналасқан болса, онда оның 

энергиясы:  

 

Е



= (-2,18 ∙ 10

-18 


Дж) (

1

2



2

)= -5,45 ∙ 10

-19

 Дж 


 

3.2  Атомдык  орбитальдар.  Квант  сандары  (Бор  -  Зоммерфельд  квант 

сандары). 

 

Атомның  толқындық  теориясы.



    Жарықтың  толқындық  теориясына 

сәйкес,  жарықтың  сыну  көрсеткіші  және  дифракциясын  толқындардың  таралу 

заңдылықтарын біле отырып түсінуге болады. Атомдық спектрлердің сызықтық 

түрін  және фотоэффект  құбылысы  сияқты  жарық қасиеттерін    түсіндіру  үшін, 

жарықтың  корпускалалық  (фотондық)  теориясына  жүгінген  жөн.  Осындай 

жарық табиғатының екі жақтылығы  1924 жылы Бройльде, жарық, толқындық 

қасиетке  ие  бола  алама  деген  сұрақ  туындатты.  Ол,  υ  жылдамдық 

қозғалысындағы  m  массалы  бөлшектің  толқынының  ұзындығы  төмендегі 

формула арқылы анықталады деген пікір ұсынды:  

 

λ = h/mυ 



 

 

Осы  теңдеуді  электронға  қолданып    6  ∙  10



6

  м∙с


-1

  (100  В  потенциал 

айырымымен жылдамдатылған электрон жылдамдығы), m = 9 ∙ 10

-31 


кг және h = 

6,63  ∙  10

-34

  Дж∙с  мәндерін  қоятын  болсақ  λ  =  0,12  нм  –  ге  тең  мәнін  аламыз. 



Кристалдардағы иондардың арасындағы қашықтық осы мәнге тең болып келеді. 

Бройль  теориясына  сүйене  отырып,  жылдамдықты  жоғарыда  көрсетілгендей 

мәніне  жылдамдата  отырып  кристалға  бағыттайтын  болсақ  дифракция 

құбылысын  байқауға  болады.  Бұндай  экспериментті  Дэвиссон  және  Джермер 

жасаған.  Эксперименттен,  кристалл  электронға  дифракционды  тор  болып 

табылатыны байқалған. Бұл тәжірибелер Бройльдің гипотезасын дәлелдеді.  

 

Бор-Зоммерфельд  моделінде  электронның  жылдамдығы  мен  орналасқан 



орбитасы  анықталған.  Электронның  кеңістікте  орналасуын  эксперименталды 

анықтау  үшін  толқын  ұзындығының  мәні  төмен  (электронның  өлшемімен 

салыстыруға  келетін)  жарықты  пайдалану  керек.  Е=hν=hc/λ    болғандықтан 

қысқа  толқынды  сәулелік  фотондар  жоғары  энергияға  ие.  Осындай  фотондар 

электронмен  әрекеттескенде  оның  жылдамдығын  өзгертеді.  Электронның 

жылдамдығын  өзгерту  үшін  толқын  ұзындығы,  ұзын  толқынды  жарықты 

қолдануға болады, бірақ бұндай жағдайда электронның орнын анықтау мүмкін 

болмайды, сол сияқты оның радиусы да анықталмайды. Электрон жылдамдығы 

мен оның орналасқан орнын бір мезгілде анықтау мүмкін еместігін Гайзенберг 

(1927  ж.)  ұсынған  және 



белгісіздік  принципі

  (принцип  неопределенности

атына ие болған. 


30 

 

 



Бұндай  қыйындықтарды  игеру  үшін  Шредингер,  Гейзенберг,  Дирак 

атомнның толқындық теориясын қорытып жасады. Оның ішінде Шредингердің 

атомға жасаған толқындық теңдеуі белгілі. Шредингердің толқындық теңдеуін 

шешу  төмендегі  шарттың  орындалуын  талап  етті,  яғни  электронның  толқын 

түрінде  қаралуы,  егер  ол  толқын  түрінде  болатын  болса,  онда  толқын 

ұзындығының тұтастығы байқалу керек 21 сурет. 

 

 

 



Толқындық  теңдеуді  шешу,    электрон  кеңістіктің  аз  бөлігінде 

орналасқандығының  ықтималдығын  сипаттайтын,  ықтималдық  тығыздығын 

береді.  22  суретте,  ядродан  r  қашықтығында  орналасқан  сутегі  атомының 

электронын  анықтау  ықтималдылығы  көрсетілген.  Максималды  электронның 

орналасу  ықтималдылығы  r

max 


=  0,053  нм  қашықтығына  сәйкес  келеді.  Бұл 

қашықтық орбита радиусына сәйкес келеді.  

 

 

 



Электронның  орналасуының  ықтималдылық  облысы    95  пайызды 

құрайды  және  ол  атомдық  орбитал  деп  аталады.  Бұндай  модельде  электрон 

орбита  бойынша  айналмайды,  ядро  айналасындағы  кеңістікте  электрон, 

атомдық орбиталь деп  аталатын   үш  өлшемді облысты  алып  жатады дейді,  ал 

ядро  өз  кезегінде  үш  өлшемді 

«зарядталған  бұлтпен»

  немесе 

«электрон 

бұлтымен»

 қоршалған. 



31 

 

Квант  сандары.

Электронның  энергетикалық  деңгейін  сипаттау  үшін 

орбиталь

  деген  термин  қолданылады.  Оны  сонымен  қатар  электрондардың 

кеңістікте  таралуын  анықтайтын  толқындық  функцияға  да  қолданады. 

Сондықтан, орбиталь термині электронның кеңістікте таралуына тән формасын, 

энергиясын  да  анықтайды.  Квантты  механикалық  модельде  үш  квант  сандары 

қолданылады: n, l, m. Орбитальды сипаттауға мүмкіндік береді.  



 

Бірінші кван саны, басты квант саны n, бүтін сандарға тең 

 

Екінші  квант  саны  орбитальді  квант  саны

  (немесе  азимутальді)  l

орбитальдің  кеңістіктегі  формасын  анықтайды  және  0  ден  n-1  мәніне  ие  бола 

алады.  l  санының  мәндерін  латын  әріптерімен  белгілейді:  s,  p,  d,  f  және  g  өз 

кезегінді l =0,2,3 және 4 мәндеріне сәйкес келеді. 

 

l 

 

Басты  квант  санының  бірдей  мәніндегі  орбитальдар  жиынтығы 



электрондық  деңгейі  деп  аталады.  n  және    l  квант  сандарының  бірдей 

мәндеріндегі  бір  немесе  бірнеше  орбитальдар  деңгейшелердеп  аталады. 

Мысалы, n = 1 электрондық деңгейі үш деңгейшеден тұрады  l=0,1 және 2, бұл 

деңгейшелер  3s-,  3p-,  және  3d-    деңгейшелер.  Бұл  белгіленулердегі  сандар 

басты квант санының (n) мәнін білдіреді, ал әріптер орбитальді квант санының 

(l) мәнін білдіреді.  



Үшінші  квант  саны,  магниттік  квант  саны  m.

  Деңгейлердің 

кеңістіктегі бағытын білдіреді.  

s  –  орбиталінің  формасы  шар  тәрізді.  p-  орбиталінің  электрон  бұлты 

гантель тәрізді. d – орбиталінің формасы төмендегі суретте көрсетілген.  

 

 



 

Бақылау сұрақтары: 

1.

 



Сәулелеік энергия түрлеріне сипаттама бер. 

2.

 



Толқын жиілігі және ұзындығы дегеніміз не? 

3.

 



Атомдық спектр дегеніміз не? 

4.

 



Квант сандарының мәні неде? 

мазмұны


 











f  



32 

 

Дәріс №4 



Тақырыбы:Химиялық байланыс. 

4.1 Иондық байланыс. Иондардың полярлануы. 

4.2 

Ковалентті 

байланыс, 

оның 

сипаттамалары. 

Валенттілік 

байланыстар және молекулалык орбитальдар әдістері.  

 

4.1 Иондық  байланыс.

  Иондардың полярлануы.  Иондық және  ковалентті 

байланыс жайында сөз қозғағанда валенттілік деген термин жиі қолданылады. 

Валденттіілік дегеніміз, элементтік химиялық байланыс түзу қабілеті. Мысалы 

оттегінің валенттілігі 2 ге тең, көміртегінің валенттілігі 4  ке тең.  

Бұл  элементтің  валентті  электрондар  санына  байланысты.  Бұл 

электрондар  атомның  сыртықы  орбиталдарында  орналасқан.  Әдетте  валентті 

электрондарды нүктемен белгілейді, мысалы,  

 

 



Валентті  электрондар  саны  элементтердің  периодтық  жүйедегі 

орналасқан топ нөмірімен сәйкес келеді.  

Атомдардың  электрондық  конфигурациясын  қарастырған  кезде  ns

2

np

конфигурациясы  неонға,  аргонға,  криптонға  және  ксенонға  сәйкес  екендігі 



анықталды.  Бұл  аталған  газдар  және  гелий  асыл  газдар  деп  аталады.  Асыл 

газдар  химиялық  реакцияларға  түсуге  қабілетсіз,  химиялық  инертті.  Бұлт 

газдардың  химиялық  инерттілігі  олардың  сыртқы  электрон  қабатының 

толығуына  байланысты,  сыртқы  электрон  қабаттарында  дара,  жалғыз 

электрондары  жоқ.  1916  жылы    Коссель  және  Льюис  химиялық  байланыс 

теориясын  алға  тартты.  Екеуі  де  химиялық  байланыстың  атомдардың 

электрондарды  беруіне,  қосып  алып  инерттті  газдардың  сыртқы  электрондық 

қабатындағыдай тұрақты электрондық конфигурация күйіне өтуіне байланысты 

деп тұжырымдады.   

Периодтық  жүйедегі  элементтердің  реттілігін  қарайық.  Натрий  атомы 

өзінің  бір  электронын  беріп  тұрақты  электрондық  конфигурацияға  ие  бола 

алады:  


 

???????????? ⟶ ????????????

+

+ ??????


 

 

 

Өзінде  10  электроны  және  11  протоны  бар  натрий  атомы  оң  зарядқа  ие 



болады,  бұл  - 

натрий  ионы

.  Фтор  атомындағы  электрон  саны    неон  атомына 

қарағанда    бір  электронға  кем.    Егер  фтор  бір  электрон  қосып  алатын  болса 

(мысалы  натрий  атомынан),  онда  фтор  атомының  сыртқы  электрон  қабаты 

толып тұрақты электрондық конфигурация күйіне көшеді: 

 

?????? + ??????



⟶ ??????


 

 



 

Осылайша,  10  электроннанжәне  9  протоннантұратын  оң  зарядталға 



фторид  ионы

  түзіледі.  Сонда,  егер  натрий  атомы  бір  электронын  фтор 



33 

 

атомына  беріп,  фтор  оны  қабылдаған  болса,  оң  зарядталған  натрий  ионы  мен 



теріс  зарядталған  фтор  иондары  арасында 

электростатикалық  тартылыс 

күші

  пайда  болады.  Осы  тартылыс  күшінің  салдарынан  химиялық  байланыс 

түзіледі. 

Бұндай 


байланыстың 

түрін 


иондық 

байланыс

 

немесе 



электровалентті байланыс

 деп атайды. 

Ионды  қосылыстардың  бір  қасиеті,  олар 

кристалдар

  түзеді.  Газ  тәрізді 

хлор  металдық  натримен  әрекеттескенде  қарқынды  реакция  жүреді.  Бұл 

реакцияның өнімі натрий хлориді.  

 

2Na + Cl


2

 = 2NaCl 

 

Натрий  және  хлор  иондарының  түзілуі,  натрийдің  бір  электронын 



жоғалтқанын  білдіреді,  ал  керісінше  хлор  бір  электрон  өзіне  қосып  алу 

себебінен.  Бұндай  құбылыс,    әрекеттесуші  элементтердің бір  бірінен  электрон 

тартқыштық  қасиеттері  бойынша  айырмашылығы  көп  болған  жағдайда 

байқалады.  Электрондардың  орнына  нүктелерді  пайдалана  отырып  реакцияны 

төмендегідей жазуға болдаы:  

 

 



Натрий хлоридінің кристалы куб формасына ие.  Сұйытылған ерітіндіде 

натрий  және  хлор  иондары  бір  бірінен  тәуелсізтүрде  қозғалады.  Егер,  суды 

кристализация 

процесінің 

басталуына 

дейін 


ерітіндіден 

біртіндеп 

буландыратын  болсақ,  иондар  максималды  түрде  бір-біріне  жақындайды. 

Натрий  ионы  хлор  ионын  өзіне  қарай  тарта  бастайды  (24  а  сурет).  Хлорид 

иондардың  әрқайсысы  натрий  ионларын  өзіне  тартады,  осының  салдарынан 

иондардың  үш  өлшемді  ретпен  орналасқан  тәртібі  пайда  болады.  Бұл-



кристалдық тор

 деп аталады (24 б сурет). 

 

 

Иондар  арасындағы  әрекеттестік  кристалдың  сынғыштығына  (үгілгіш) 



және  балқу  температурасына  әсер  етеді.  Екі  заряд  арасындағы  потенциалдық 

энергия төмендегі формула арқылы анықталлады: 



34 

 

?????? = ??????



??????

??????



??????


 

Егер электрондар заряды кулонмен беріліп, иондардың центрлерінің ара-



қашықтығы    метрмен  берілген  болса  k  8,99  ∙  10

9

  Дж  м/Кл



2

.  Теңдеуде 

көрсетілгендей иондардың тартылыс күштері олардың зарядтарының шамасына 

тура пропорционал, ал олардың ара-қашықтығына кері пропорционал.  



4.2 

Ковалентті 

байланыс, 

оның 

сипаттамалары. 

Валенттілік 

байланыстар және молекулалық орбитальдар әдістері.  

Дара  электрондардың  жұптасу  салдарынан  түзілетін  байланыс  – 



ковалентті  байланыс  деп  аталады.  Сутегі  атомы  ковалентті  байланыстың 

қарапайым  мысалы  бола  алады.  екі  сутегі  атмодардың  қосылып  молекула 

түзіуін төмендегідей жазуға болады:  

 

 



 

Сутегі  атомындағы  дара  электрондар  бір-бірімен  жұптасып  гелийдің  

электрондық конфигурациясындағыдай күйге ауысады.   

Ковалентті байланыс көміртегі қосылыстарында маңызды. Төрт валентті 

электрондарының  болуына  байланысты  көміртегі  атомы  толық 

октет

  түзе 


алады. 

метан 


молекуласындағы 

байланыста, 

көміртегі 

атомында 

электрондардың 

октеті

  толық  аяқталады,  ал  сутегі  атомында  1  s  электрон 

бұлты толып гелийдің конфигурациясындай күйге көшеді. 

 

 



 

Көміртегі  диоксидінде  көміртегі  атомы  екі  оттегі  атомымен  екі  екіден 

электрондарын  бөледі,  сондықтан  да  үш  атомның  әрқайсысы  валентті 

электрондардың  толық  октетіне  ие.  Көміртегі  мен  оттегі  арасындағы  әр 

электрон жұбы 

қос байланысты

 түзеді. Оттегі атомындағы электрон жұбтары 

басқа  атомдармен  бөлінбеген,  бұндай  электрондарды 

бөлінбеген  электрон 

жұбы

 деп атайды.  

 

 

Азот  молекуласында  сыртқы  электрон  қабатында  октет  түзілу  үшін 



өзіндегі бес электронның үшеуімен екінші азот атомымен  бөлісуі керек.  

35 

 

 



Молекла құрылысын қарастырып отырған әдіс валенттік байланыс әдісі 

деп аталады.  



Ковалентті байланыстың донорлы акцепторлы механизмі. 

Ковалентті 

байланыстың  донорлы-акцепторлы  механизмін  аммоний  ионының  түзілуінен 

көруге  болады.  азот  атомы  электронның  доноры,  ал  сутегі  атомы  акцептор 

болып табылады:  

 



1   2   3   4   5   6   7   8


©emirsaba.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал