ОҚулық Өңделіп, толықтырылып 2-Оисылуы •


§ 7.  МОЛЕКУЛАЛЫҚ  ОРБИТАЛЬДАР  ТЕОРИЯСЫ



Pdf көрінісі
бет10/18
Дата27.03.2017
өлшемі28,51 Mb.
#10553
түріОқулық
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   18
§ 7.  МОЛЕКУЛАЛЫҚ  ОРБИТАЛЬДАР  ТЕОРИЯСЫ
Валенттік  байлаішс  теориясы  көптеген  коваленттік 
химиялық  байланыстардың  түзілу  жағдайларын,  ол  бай- 
ланыстардың  кеңістіктегі  бағыттарын  және  молекулалар- 
дың  пішіндерін  жақсы  түсіндіреді.  Дегенмен  валенттік 
байланыс  теориясының  біраз  кемшіліктері  бар.
Бүрын  айтылғанындай,  валенттік  байланыс  әдісінің 
негізгі  қағидасы  атомдар  арасындағы  химиялық  байла- 
ныстар  бір  немесе  бірнеше  жүп  электрондар  арқылы 
түзіледі  деп  үйретеді.  Осы  түрғыдан  қарағанда  кейбір
қосылыстардағы  түзілген  химиялық  қосылыстардағы  хи- 
миялық  байланыстарды  түзуге  жүп  электрондар  емес, 
тек  тақ  электрондар  қатысады.  Мысалы,  сутегінің  моле-
кулалық  ионы  Н 2  түрақты  қосылыс.  Бүл  қосылыстағы
химиялық  байланысы  бір  электрон  арқылы  ғана  түзіл- 
ген,  ал  ол  байланыстың  түзілу  энергиясы  256  кД ж /-
моль. 
Сондықтан 
сутегінің 
молекулалық 
ионындағы 
химиялық  байланыстың  түзілу  табиғатын  валенттік  бай- 
ланыс  теориясы  түсіндіре  алмайды.
Валенттік  байланыс  теориясы  бойынша  оттегі  моле- 
куласындағы  химиялық  байланыстар  екі  жүп  электрон- 
дар  арқылы  түзілетіні  осы  тараудың  басында  айтылды, 
яғни,  бүл  түрғыдан  қарағанда  оттегі  молекуласында  дара 
электрондар  болмауы  тиіс.
Қүрамында  дара  электрондар  жоқ  молекулалар  диа- 
магнитті,  яғни  магнитке  тартылмайды,  ал  қүрамында  да- 
ра  электрондар  бар  молекулалар 
парамагнитті
  болады, 
басқаша  айтқанда,  олардың  өзіндік  магнит  өрісі  болады
120

Да  ^30*3 . магнит  өрісіне  тартылады.  Оттегінің  магнитгік
қасиегтерш  зерттеу  оның  қүрамында  екі  дара  электрон- 
дар  оас  екенш  дәлелдеді.
Валенток  байланыс  теориясы  кейбір  молекулалардың 
электрювдарын  жоғалтудың  нәтижесінде  олардағы  химия- 
лық  байланыстардың  беріктігі  не  себепті  артатын  да 
түсщдіре  алмайды.  Мысалы,  оттегі  молекуласындағы  (Ог) 
химиялық  байланыстардың  үзілу  энергиясы  494  кДж/моль, 
ал 
осы 
молекуланың 
бір 
эле^ктронын 
жоғалтуынан 
түзілген  молекулалық  ионның  ( 0  2)  химиялық  байланы-
старының  үзілу  энергиясы  642  кДж/моль.
Валенттік  байланыс  теориясы  түсіндіре  алмайтын 
жоғарыда  келтірілген  және  де  сол  сияқты  басқа  да
мәселелерді  молекулалық  орбитальдар  теориясы  түсін- 
дірш  береді.
(Молекулалық  орбитальдар  теориясы  молекула  ядро- 
лар  мен  электрондардан  түратын  түтас  жүйе  деп  қарап, 
орбитальдарыңда  электрондар  теориясы  атомдарға  қолда- 
нылатын  кванттық  механиканың  заңдылықтарын  күрделі- 
рек  жүйе — молекулаларға  қолданады.
Әрбір  элементоң  атомы  бір  ядродан  түрады,  ал 
атомдардан  түзілген  молекула  көп  ядродан  түрады/  Со- 
ндықтан  молекуланьщ  орбитальдарыңдағы  электрондарға 
көп  ядролар  өрісі  әсер  ететіндіктен  атомдардан  молекула 
түзілу  кезінде  жүйенің  энергиясы  азаяды.
Атомдардағы  сияқты  әрбір  молекулалық  орбитальға 
квант  сандарының  белгілі  бір  мәндері  сәйкес  келеді. 
Атомдық  орбитальдар 
5

р,  сі,
  /   әріптерімен  белгіленетіні 
сияқты  молекулалық  орбитальдар  сг, 
л, д


  әріптерімен 
белгіленеді.
Молекулалық  орбитальдар  теориясы  бойынша  моле- 
куланы  сипаттау  үшін,  оның  орбитальдарының  типін
^   сол  °рбитальдардың  энергияларының  өсуіне 
байланысты  электрондардың  орналасу  ретін  анықтау  ке- 
рек.  Атомдардың  орбиталвдарындағы  сияқты,  молекула- 
лық  орбитальдарда  электрондардың  орналасу  реті  Паули 
принциш  мен  Гунд  ережесіне  бағынады.
Молекулалық  орбитальдар  көп  ядролы  болғандықтан 
атомдармен  салыстырғанда,  олардың  пішіндері  күрделірек 
оолады.  Сондықтан  жуық  мөлшермен  молекулальіқ  орби- 
тальдар — атомдық  орбитальдар  әрекеттесуінің  сызықтық 
кескші.  Басқаша  айтқаңда,  молекулалық  орбитальдар 
әрекеттесетін  атомдық  орбитальдарды  қосудың  және  алу- 
дың 
нәтижесінде 
түзіледі 
деп 
түсіну 
керек. 
Егер 
әрекеттесетін 
<рл
  екі  атомдардың  орбитальдарын  немесе
1 2 1


.
Ня
Жь
толқындық  функциялары 
<рл
 
және 
<рв
 
Двп  белплвсек, 
олардың  әрекеттесуінен  (қосылу  және  алудан)  екі  типті 
молекулалық  орбитальдар  немесе  молекулалық  функция- 
лар  түзіледі.  Атомдық  орбитальдарды  қосудан  (р  +»  зл 
оларды  алудан 

  —  молекулалық  орбитальдар  түзіледі.

  +   =  
С„л 
+  
С*>в 

 
=   С „ А 
Съръ
  Л
Коэффидиенттер 
Сі 
және 
Сг 
жеке  атомдармен  салыс- 
тарғандағы  электрондардың  толқындьіқ  функцияларын 
молекуладағы  ядролар  мен  электрондардың  әсерін  есепке
алады.
Атомдардан 
молекула 
түзілгенде 
әрекеттесуге 
қатысқан  N  атомдық  орбитальдардан  N  молекулалық  ор- 
битальдар  түзіледі,  яғни  әрекеттесуге  қатысқан  атомдар- 
да  қанша  атомдық  орбитальдар  болса,  молекулада  сонша 
молекулалық  орбитальдар  болады.  Мысалы,  әрекеттесетін 
екі  атомның  бір-бірден  орбитальдары  болса,  ол  екі  атом- 
дық 
орбитальдардан 
екі 
молекулалық 
орбитальдар
түзіледі.і 
-1
Мысалы,  әрқайсысында  бірден  І5  электрондары  оар
екі  атомның  орбитальдарының  сызықтық  әрекеттесуінен
26
-сурет.
Байланыстырушы  ((/“ ^
)  және  (о ^ я г® * )  босатушы
орбитальдарының  түзілуі
122

түзілген  молекулалық  орбитальдар  пішіні  мен  энергия- 
сын 
қарастырайьіқ. 
Бір 
элементтің 
екі 
атомынан
ҚУІ:ЫЛҒаН  молекУлаДағы  бірдей  ядролардың  молекулалық 
орбитальдардағы  электрондарға  тигізетін  әсері  бірдей
болғандықтан,  жоғарыдағы  формуладағы  коэффициеттер 
өзара  тең,  яғни  СгСі.  Сондықтан  оны  былай  жазамыз:
<р  =<Рл
  +  
<рв.
Екі  атомның  орбитальдарының  қосылу  мен  алыну 
процесі  26-суретте  көрсетілген*
Әрекеттесетін 
атомдардың 
екі 
орбитальдарының 
толқындық  функцияларының  таңбалары  бірдей  болса 
у
Р
л
  +  
<рв),
 
олар  бір-бірімен  қосылып,  екі  ядролы  молеку- 
лалық  орбиталь  түзеді.  Мүның  мәнісі  екі  ядроның  ара- 
сында 
электрон 
зарядының 
тығыздығы 
артып, 
екі 
ядроның  осы  кеңістікке  тартылуы,  бір-бірімен  байланы- 
суы  артады,  яғни  химиялық  байланыс  түзіледі.  Мүндай 
химиялық  байланысты  қамтамасыз  ететін  энергия  тиімді 
молекулалық  орбитальды 
байланыстаруиіы  орбиталь
дейді.
Әрекеттесетін  атомдық  орбитальдардың  толқындық 
функцияларының  таңбалары  әр  түрлі  болғанда,  олар  бір- 
бірінен  алынады  да  түзілген  молекулалық  орбитальдың 
ЯДРО  арасындағы  электрон  зарядының  тығыздығы  нөлге 
тең  болады,  электрон  зарядының  тығыздығы  ядролардың 
сыртында  жинақаталады.  Мүндай  орбитальдар  байланы- 
стыруға  қарсы  немесе 
босатушы  орбитальдар
  деп  ата- 
лады.  Байланыстырупш  орбитальдардың  таңбаларының
жоғары  жағына 
байл.,  мысалы  с б о с а т у ш ы   орби- 
тальдардың  таңбаларьпшң  жоғары  жағына  ”бос"  (мыса- 
лы  о ~ )  деген  қысқарған  сөздер  қосылып  жазьілады.
Байланыстырушы  орбитальдарда  орналасқан  электрон-
дар 
байланыст ырушы,
  ал  босатушы  орбитальдардағы 
электрондар 
босатушы  элвктрондар
  деп  аталады.
Атомдық  орбитальдардан  молекулалық  орбитальдар- 
дың  түзілуі  энергетикальіқ  диаграмма  арқылы  көрсеті- 
леді  (27-сурет).  Атомдық  орбитальдар 
АО
  әріптерімен, 
молекулалық  орбитальдар 
МО
  әріптерімен,  энергия 
Е
түрде  төменнен  жоғары  қа- 
раи  өседі  деп  есептеліп,  теменнен  жоғары  қарай  бағыт- 
талған  вертикаль  стрелка  арқылы  көрсетіледі.
Молекуладағы  баиланыстырушы  және  босатушы  элек- 
трондар  молекуланың  түрақтылығына  қарама-қарсы  әсер
123

I
Е  А0|
I
I
6Г*
і
I
V
\


Е 
а
о
г*


? 
а
ф
X
І5М
I  \
V
<
I
I
АО
15.
Н а
етёді.  Байланыстырушы  молеку- 
лалык  орбитальдардагы  электро- 
идар  химиялық  байланысты  іске 
асырып,  оның  беріктігін  артырса, 
босатушы  орбитальдағы  электро-
ндар  керісінше  әсер  етеді.  Бір
босатушы  электрон  бір  байланы-
стырушы
жоққа
электронның 
әрекетш 
[ыгарады.  Сондықтан  мо-
байланы-
лекуладағы  химиялық 
стың  еселігін  (санын)  байлаі 
тырушы  электрондар  мен  босату-
ы   электрондардың  айырмасын
бөлу  арқылы  табады.  Ва- 
байланыс
екіге
27-сурет. 
Атомдық  және  молекула- 
.  лық  орбитальдардың
энергетикальіқ
деңгейлерінің
сызба-нұсқасы
лентпк  оаиланыс  теориясындағы 
сияқты,  молекулалық  орбиталь- 
дар  теориясы  бойынша  табылған 
байланыстың  еселігі  (БЕ)  бірге 
тең  болса,  бір  байланысқа  (екі 
электронға),  екіге  тең  болса,  екі 
байланысқа  (төрт  электронға)  т.  с. 
тең.
і;ііі а  химиялық
Молекулалық  орбитальдар  әдісі  бойь 
байланыс  жүп  электрондар  арқылы  да,  тақ  электрондар 
арқылы  да  түзіледі.  Олай  болса  байланыс  еселігі  де 
бүтін  сандарга  да,  бөлшек  сандарға  да  тең  болуы  мүм-
кін.
Жеке  түрған  атомдар  орбиталдарына  қарағанда  бай- 
ланыстырушы  орбиталдардың  энергиясы  төмен,  босатушы 
орбитальдардың  энергиясы  жоғары.  Сондықтан  молекула 
түзілу  кезінде  электрондар  атомдық  орбитальдардан  бай- 
ланыстырушы 
молекулалық 
орбитальдарға 
ауысқанда 
энергия  бөлінеді,  ал  электрондар  босатушы  орбиталь- 
дарға  көшкенде,  керісіндше,  энергия  сіңіріледі.
^Молекулалық  орбитальдар  теориясы  бойынша  атом- 
дардан  молекула  түзілуінің  басты  шарты — байланысты-
ы 
орбитальдардағы 
электрондар 
саны 
босатушы
Р У  
орбитал
болүы
_____ дардағы 
электрондар 
санынан 
артық
Мүның  себебі  электрондар  атомдық  орбитальдардан  боса 
тушы  орбитальдарға  ауысқанда
энергия  сіңіріледі  де,
түзілген  молекуланың  түрақтылығы  кемш,  түрақсыздығы 
артады,  ал  электрондар  атомдық  орбитальдардан  баила- 
ныстырушы  молекулалық  орбитальдарға  ауысқанда  энер- 
гия  бөлініп,  молекуланың  (қосылыстың)  түрақтылығы 
артады.  Олай  болса,  байланыстырушы  орбитальдарда
124

злектровдэр  неғүрлым  көп  болса,  энергия  соғүрлым 
көоірек  млінш ,  молекуланың  түрақтылыгы  артады.  Бүл 
теория 
бойьшша 
мысалы, 
гелий 
молекуласы 
(Нег) 
түзшмеиді,  өйткені  оның  байланыстырушы  молекулалық 
орбиталывда  екі  электрон,  босатушы  орбнталында  екі 
электрон  болар  еді  де,  энергия  бөлінбес  еді,  ал  молеку- 
ла  түрақсыз  болып  ыдырап  кетер  еді*Д
Өздерішң  энергиялары  жөнінен  екі  атомды  молекула- 
лардың  орбитальдары  мынадай  ретпен  орналасады:
а 6*йлЬ  <  о 606  15 < 
о 6*™ 
2
5 < о ^  
2$ 
< а ^  
2рх 
< х 6** 
2ру =

2Рі < л 6*™  2р, л бя*л  2рг <
 стбос 
2рх
Енді  молекулалық  орбитальдар  теориясы  бойынша  әр
түрлі 
қүрамды 
молекулалардың 
түзілу 
жагдайын 
қарастыраиық.
§ 8 .  БІРДЕЙ  ЯДРОЛЫ  ЕКІ  АТОМДЫ  МОЛЕКУЛАЛАР
Молекулалық  орбитальдар  теориясы  бойынша  элект- 
рондардың  бастапқы  атомдарға  және  түзілген  молекула- 
ның  орбитальдарынан  орналасуын  көрсету  арқылы  сутегі 
молекуласының  түзілу  теңдеуін  былай  жазады:
Н (Ь  ')  +  Н (Ь  ')  = 
Н2  [ ( о ^
 
Ь ) 2 
]
Бүл  теңдеуден  әрбір  молекулалық  орбитальдың  сим- 
волы  жай  жақшаға  алынатынын,  ал  ол  орбитальдағы 
электронның  саны  дәреже  көрсеткіші  ретінде  жай  жақ- 
шаішң  жоғары  оң  жағына  көрсетілетінін  байқаймыз.
Сутегі  молекуласының  түзілуінің  энергетикалық  сыз- 
оа-нүсқасы  28-суретте  көрсетілген.  Сызбадан  жеке  атом- 
дардың  орбитальдарымен  салыстырғаңда  түзілген  молеку- 
ланың ^ босатушы  орбиталының  энергиясының  көп  екенін 
ал  оаиланыстырушы  орбиталының  энергиясы  аз  екенін 
көруге  болады.  Сондықтан  Паули  принципіне  сәйкес 
атомдардағы  екі  электрон  да  сигма-байланыстырушы  ор- 
итальға  көшіп  химиялық  байланыс  түзеді.  Байланыстың 
еселіп  (саны)  былай  табылады:
Сутегі  молекуласыңцағы  атомдардың  арасындағы  бай- 
ланысты  үзу  энергиясы  435  кДж/моль
Нг  =  Н  +  НД Н  =  435 қДл/моль
125

Е
*-°!
I
I  /
I  /
15  I 
I
ЕЖ
I  \
I  «
I
I
I
I
\
ио
н,
б
ьос 
I
61
АО
!"• 

I
'  і 
ч
'  115
№  
I
  I
/  I
/ ' I
I
I
28-сурет.
Сутегі  молекуласы  <Нг) 
түзілуінің  энергетикалық 
сызба-нүсқасы
Е
I
I
29-сурет
Сутегі  молекулалық 
ионы  Нг
түзілуініц  энергетикалық 
сызба-нүсқасы
Қүрамыңца  бір  электрон  ғана  болатын  сутегінің  мо- 
лекулалық  ионының  түзілуін  молекулалық  орбитальдар 
теориясы  түсіндіріп  береді.  Сутепнің  молекулалық  ионы 
бір  электроны  бар  атомнан  (Н)  және  электроны  жоқ 
ионнан  (Н)  түратындықтан,  оның  түзілу  теңдеуі  былай
жазылады:
Н (Ь   ')  +  Н+(Ь °)  =   н ;   [(0**15)']
Сутегі  молекулалық  ионы  түзілуінің  энергетикалық 
сызба-нүсқасы  29-суретге  келтірілген.  Сутегі  атомы  мен 
ионы  әрекеттескенде  атомдағы  жалғыз  электрон  сигма 
байланыстырушы  молекулалық  орбитальға  көшеді.  Осы- 
ның 
нәтижесінде 
энергия 
бөлініп 
шығып, 
түзшген 
қосылыстың  беріктігі  артады.  Сутегі  молекулалық  ионы 
берік  қосылыс,  оның  байланысын  үзу  энергиясы  255,7 
кДж/моль.
Н+  =  Н  +  Н+Д Н  =  255,7 кДж^оль
Сутегі  молекулалық  ионының  байланыс  еселігі
(БЕ  =  1 -Г "   =  0,5)  0,5-ке  тең.
Сутегі  молекуласыңдағы  байланыстың  саны  1,  ал  мо- 
лекулалық  иондікі  0,5-ке  тең  болғандықтан,  молекула-
1 2 6

ның 
беріктігі 
(байланысты 
үзу 
энергиясы  435  кДж/моль)  моле- 
Е. 
кулалық 
ионның 
беріктігінен 
(байланысты  үзу  энергиясы  255,7 
кДж/моль)  жоғары.
Гелий  молекулалық  ионы  Н е2
түзіледі,  өйткені  үш  электронның 
екеуі  байланыстырушы  орбиталь- 
ға,  ал  біреуі  босатушы  орбитальға 
барады  да,  қосылыс  түзілуі  энер- 
гия  бөліну  арқылы  жүреді  (30-су- 
рет).
Екінші 
периодтың 
элемент- 
тершің  бірдей  ядролы  екі  атомды
молекулаларында  бір 
2$
  және  үш
2/7-атомдық  орбитальдардың
кеттесу  нәтижесінде  молекулалық 
орбитальдар  түзіледі  (31-сурет).
Екі 
2$
  орбитальдар  әрекеттес- 
кенде  екі  молекулалық  орбиталь-
дар  түзіледі,  оның  бірі  сигма  байланыстырушы  (стбай ),  ал 
екіншісі  сигма  босатушы 
(а?*)
  орбиталь.  Қалған  әрбір 
атомнан  үш-үштен  6  атомдық  2р-орбитальдардың  әрекет-
тесуінен  6  молекулалық  орбитальдар  түзіледі:  оның 
үшеуі  байланыстырушы,  үшеуі  босатушы  молекулалық 
ороитальдар. 
Молекуладағы 
екі 
атомның 
ядроларын 
қосатын  белдеу  сызықтың  бойында  жатқан  екі  2
р
  атом- 
дық  орбиталвдардың  әрекеттесуінен  бір  сигма  байланыс-
(<7и“'2р),
 
бір 
сигма 
босату
әре-
30-сурепи 
Гелий  молекулалық  ионы 
түзілуінің  энергетикалық 
сызба-нүсқасы
тырушы
ы
(о*~2Р)
АО
ио
АО

\
 ;ккк>
6)
31-сурет.
Екінші  периодтың  бірдей  вдролы  екі  атомды 
молекулалары  түзілуінің  энергетикалық  сызба-нүсқасы
127

*
АО
V
■0
м,
АО
I
г?
 
. 
\\ч
\,
А
2$
&
\
Ч
В
6*

\^^ПНМ}-
? //
*/
(V.
)ч\'
/
2$
£
32-сурет.
Азот  молекуласы 
түзілуінік  энергетикалық
сызба-нүсқасы
АО
0
■0
0.
«0
2
Р 
/ /  
1 3

д а ж
ч 
_  
х і н і м і
-
ч
33-сурет.
Оттегі  молекуласы 
түзілуінің  энергетикалық 
сызба-нүсқасы
молекулалық  орбитальдар  түзіледі.  Атомдардың  белдеу 
сызығына  перпендикуляр  жатқан  қалған  төрт  2р-атомдық 
орбитальдардың  әрекеттесуінен  екі  л-байланыстырушы

бай.
босатушы 
 
Нақты  мысал  ретіңде
сызбасын
бос.
азот
энергетикалық
кедтіруге
орбитальдар 
молекуласы 
болады
түзшуішң 
(32-сурет).
Азоттың  екі  атомының  алты  2р-орбитальдарындағы  алты 
электрондары  түгел  Паули  принципіне  сәйкес  үш  байла- 
ныстырушы  молекулалық  орбитальдарға  ауысады  да,  бо- 
сатушы 
молекулалық 
орбитальдар 
электронсыз 
бос
қалады.
Осының  нәтижесінде  азот
бір  сигма
байланысы
молекул^дағы
(БЕ  =  -
бай.
2
),  екі
атомдардың 
3)  түзіледі.
молекуласында
пи-пайланысы 
(л6*"')
  түзіледі,  яғни
арасында
байланыс
Оттегі
молекуласында  химиялық  байланыс  түзуге 
оның  екі  атомдарындағы  алты  2р-орбитальдарында  орна- 
ласқан  8  электрон  қатысады  (33-сурет).  Алты  2/>-атом- 
дык  орбитальдардан  түзілген  үш  байланыстырушы  (біреу
о
бай.
екеуі 
л
бай.
)  орбитальдарда  Паули  принципіне 
:  6  электрондар  орналасады,  ал  қалған  2  электрон 
ережесіне  сәйкес  энергиялары  бірдей  пи-босатушы 
орбитальдарда  әрқайсысы  жеке-жеке  орналасады.  Сызба- 
нүсқадан  оттегі  молекуласында  екі  дара  электронның  бо-
Гунд
латынын
көруге
болаі
Сонымен
молекулалық
орбитальдар  теориясы  не  себепті  оттегінің  магнитке 
тылатьгаын  да  түсіндіріп  береді.
128

АО
0
110
0,+
АО
0+
Ю
с

Р
-Ш ІКІК
^  *

'НШШБ-
25
У

ч
\
/
25
34-сурет.
Оттегі  молекулалық  ионы 
түзілуінің  энергетикалық  сызба-
нүсқасы
мо
со
о:
НЯІ
2$
/

35-сурет.
СО  молекуласы 
түзілуінің  энергетикалық 
сызба-нүсқасы
Молекулалық  орбитальдар  теориясы  кейбір  мо;
себепті
оның
лардан  электрондар  үзілш  кеткенде  не 
беріктіп  артатынын  да  түсіндіреді.  Мысалы,  жоғарыда 
келтірілген  оттегі  молекуласында  байланыстың  еселігі  2-
ге  тең:
(БЕ
6 - 2
2
2
).
Оттегі  молекуласы 
(0 2) 
молекулалық  нонға  О 2
айналганда  ең  алдымен  молекуладагы  энергиясы  жогары 
босатушы  орбнтальдардагы  электрондардың  біреуі  үзіліп 
кетеді  (34-сурет).  Босатушы  орбиталдардағы  электрон- 
дардың  үзіліп  кетуі  химиялық  байланыстың  еселігін  арт-
тырады,  ал  мүның  өзі  байланыстың  беріктігін  арггырады.
6 -  1
О 2-дегі  байланыстың  еселігі  БЕ 
тең.
(
2
2,5)  2,5-ке
§ 9 .  ӘР  ТҮРЛІ  ЯДРОЛЫ  ЕКІ  АТОМДЫ  МОЛЕКУЛАЛАР
Әр  түрлі  ядролы  екі  атомды  молекуланың  мысалы 
ретіңде  көміртегі  (II)  оксиді  молекуласының  түзілу  сыз- 
ба-нүскасын  келтіруге  болады  (35-сурет).
Сызба-нүсқадагыдай,  көміртегімен  салыстырғанда  от- 
тепнің  ядро  заряды  көп  және  соган  сәйкес  электрондар 
ядроға  мықты  тартылатыңдықтан  әрі  оның  р-орбитальда- 
рының  энергиясы  аз  болғандықтан,  оттегі  төменірек  ор- 
наласқан.  Молекулалық  орбиталдар  түзуге  көміртегі  мен 
оттегінің  25,  2р-орбитальдары  қатысуы  керек.  Сызба-
5—1443
129

нүсқа  көміртегінің  2л-орбиталымен  оттегінің  2х-орбиталы
бай 
бос 
^
а %
  , 
о5
 
молекулалық  орбитальдар  түзуге  қатысады,  ал
мүндай  орбитальдар  химиялық  байланыс  түзбейді.
Энергиялары  жақыи  жәие  кеңістіктегі  симметриялары 
сәйкес  келетіндіктен,  көміртегінің  2рх-орбиталы  оттегінің 
2р,-орбиталымен 
әрекеттесіп 
бір 
а-байланыстырушы
(стх  ),  бір  сигма  босатушы 
(ах
  ),  орбитальдар  түзеді. 
Көміртегі  мен  оттегінің  ру, 
рг
  орбитальдарының  өзара 
әрекеттесуінен 

молекулалық 
орбитальдар  түзіледі: 
оның  екеуі  байланыстырушы  я-орбитальдар,  ал  басқа 
екеуі  босатушы  л-орбитальдар.
Сонымен  көміртегі  мен  оттегі  атомдарындағы  10 
электрондардың  төртеуі  байланыстырмайтын  екі  орби- 
тальдарда  қалып  қояды  да,  басқа  алтауы  Паули  прин- 
ципіне  сәйкес  түзілген  үш  байланыстырушы  орбиталь- 
дарға  ауысып  үш  химиялық  байланыс  түзеді.
БЕ  = 
=  3
Сонымен  көміртегі  (II)  оксидінде  азот  молекуласын- 
дағы  сияқты  үш  байланыс  түзіледі.  Байланыстарының 
санының  бірдейлігі  олардың  қасиеттерін  де  үқсас  етеді. 
Мысалы,  осы  молекулалардың  атомдарға  диссоциацияла- 
ну  энергиялары  (азоттікі — 945,  көміртегі  (II)  оксидінікі
—  1076  кДж/моль,  молекулалардағы  ядролардың  ара 
қашықтығы 
(азоттікі — 0,110 
нм, 
көміртегіні — 0,113 
нм),  балқу  температуралары  (азоттікі — 63  К,  көміртегі 
(II)  оксидінікі  68  К),  қайнау  температуралары  (азоттікі
— 77  К,  көміртегі  (II)  оксидінікі — 82  К)  өзара  жақын
болып  келеді.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   18




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет