İon və kovalent rabitə. Elektromənfilik.

  Kimyəvi rabitə - birləşmələrdə atom və molekulları bir yerdə saxlayan qüvvədir. Elektronun kəşfinə qədər kimyəvi rabitənin yaranma mexanizmi valentlik anlayışı nöqteyi nəzərindən izah edilirdi. Elektron kəşf olunduqdan sonra isə artıq kimyəvi rabitənin elektron nəzəriyyələri yarandı. Hal - hazırda kimyəvi rabitənin yaranma mexanizmi kvant nəzəriyyəsinə istinadən izah edilir. 

 

  İon rabitəsi. 1916 – cı ildə Kossel və Lyuis bir – birindən xəbərsiz kimyəvi rabitə nəzəriyyəsini irəli sürdülər. Hər ikisi kimyəvi rabitənin yaranmasını atomların təsirsiz qazlarda olduğu kimi davamlı elektron konfiqurasiyası əldə etmək məqsədilə öz elektronlarını başqa atomlara verməsi və ya onlardan alması ilə əlaqələndirdilər. NaF misalında bunun necə baş verdiyini nəzərdən keçirək. Natrium atomu bir elektronu verməklə neona uyğun davamlı elektron konfiqurasiyasını əldə edə bilir. Belə olan halda, 10 elektronu və 11 protonu olan yeni zərrəcik əmələ gəlir ki, bu da müsbət natrium ionudur. Flüorda isə elektronların sayı neona nisbətən 1 ədəd azdır. Dolmuş xarici elektrok təbəqəsini əldə etməkdən ötrü flüor atomu özünə 1 elektron birləşdirməlidir. Bu halda isə, əmələ gələn yeni zərrəcikdə 10 elektron və 9 proton olur ki, bu da flüorid ionudur. Müsbət yüklü natrium ionu və mənfi yüklü flüorid ionu arasında elektrostatik cazibə qüvvəsi yaranır və cəzbolunma nəticəsində kimyəvi rabitə əmələ gəlir. Bu tip rabitəni ion və ya elektrovalent rabitə adlandırırlar. 

  İon rabitəsi ilə əmələ gələn birləşmələr kristal əmələ gətirmək xüsusiyyətinə malikdirlər. Misal üçün natrium xlorid  birləşməsini götürək. Bu birləşmənin kristalları düzgün kub formasındadır. Natrium xloridin suda duru məhlulunda hər bir natrium ionu və hər bir xlorid ionu bir – birindən asılı olmayaraq xaotik hərəkət edir. Əgər biz məhlulu kristallaşma başlayana qədər buxarlandırsaq, onda ionlar bir – birinə maksimum dərəcədə yaxınlaşacaq. Natrium ionu xlorid ionunu cəzb edir. Öz növbəsində hər bir xlorid ionu da digər natrium ionlarını cəzb edir və nəticədə ionların üçölçülü,  nizamlanmış bir quruluşu əmələ gəlir ki, bu quruluş – kristal qəfəs adlanır. Belə quruluşda ionların hər hansı qoşa yerləşməsi molekul kimi nəzərdən keçirilmir. Yəni, NaCl formulu artıq bir molekulun formulunu deyil, kristal qəfəsi təşkil edən Na  və Cl⁻ ionlarının ümumi say nisbətini əks etdirir. Bu kristal qəfəsdə hər bir natrium ionu 6 xlorid ionu ilə, hər bir xlorid ionu isə 6 natrium ionu ilə əhatə olunmuşdur.

  Kovalent rabitə.Valent rabitə nəzəriyyəsi. İon rabitəsi kimyəvi rabitənin yeganə növü deyil. Xlor molekulunda (Cl2) biz yeni növ rabitə ilə qarşılaşırıq. Bu yeni növ rabitəni ilk olaraq Lyuis izah etməyə cəhd göstərdi. O, belə bir fərziyyə irəli sürdü ki, bu rabitənin yaranması zamanı iki xlor atomunun hər biri özünün xarici səviyyəsində yerləşən valent elektronlarından birini digər atomla bölüşür. Atom orbitallarının örtülməsi üçün iki atom bir – birinə kifayət qədər yaxınlaşmalıdır. Bu zaman məhz ümumi elektron cütü kovalent rabitənin yaranmasına səbəb olur. Bu elektronlar eyni orbitalda yerləşir, onların spinləri isə əks tərəfə yönəlmiş olur. Ümumi elektron cütünün yaranması hesabına hər bir xlor atomu öz xarici elektron təbəqəsini 8 elektronla (oktet) tamamlayır. Bu cür rabitə kovalent rabitə adlanır. Kovalent rabitənin iki : polyar və qeyri polyar növləri ayırd edilir (daha ətraflı : aşağı bax).

  Şəkildə xlor molekulunda ümumi elektron cütü hesabına yaranan kovalent rabitə təsvir olunmuşdur. Göründüyü kimi, iki atom bir - birinə valent elektronlar vasitəsilə bağlanmışdır. Molekulların bu cür təsvir olunması metodu – valent rabitə metodu adlanır. Bu metod vasitəsilə təsvir olunan molekullarda hər bir atom öz unikallığını saxlayır, başqa sözlə, həmin atomların elektron buludları demək olar ki, formasını dəyişmir. Amma hər atomun xarici səviyyəsinin bir və ya bir neçə elektronu orbitalların örtülməsi hesabına digər atomun daxili səviyyəsinə nüfuz edə bilir.

  Molekulyar orbitallar metodu. Bu metodda hər bir molekul ayrı – ayrı atomların birləşməsi kimi deyil, bütöv bir mövhum kimi nəzərdən keçirilir. Bu zaman molekulun tərkibindəki hər bir elektron bütün digər elektronlar və nüvələr tərəfindən eyni dərəcədə təsirə məruz qalır. Atom orbitalları isə molekulyar orbitallarla əvəz olunur. Molekulyar orbitallar metodunda kovalent rabitəni nəzərdən keçirərkən kvant mexanikasının qanunlarına istinad olunur və elektron sıxlığının bütün molekul boyu bərabər paylandığı qəbul olunur.

  Koordinasyon rabitə. Kovalent rabitənin digər bir növü koordinasyon rabitədir. Koordinasion rabitədə rabitənin əmələ gəlməsində iştirak edən ümumi elektron cütünü atomlardan biri verir. Öz elektronunu verən atom donor, digər atom isə akseptor adlanır. Bu səbəbdən belə rabitəni bəzən donor – akseptor rabitəsi də adlandırırlar. Rabitə əmələ gəldikdən sonra onu adi kovalent rabitədən fərqləndirmək çox çətindir.

  Hər hansı bir atomun donor rolunda çıxış etməsi üçün onun ən azı bir bölünməmiş elektron cütü (valent elektronu) olmalıdır. Akseptorda isə buna  müvafiq olaraq, xarici elektron təbəqəsində ən azı bir boş orbital olmalıdır. Metal kationu, və ya keçid metalların atomları akseptor kimi çıxış edə bilər.

  Misal üçün, su molekulunda oksigen atomu iki bölünməmiş elektron cütünə malikdir. Bu elektronlar hər hansı bir atomla paylaşıla bilər. H⁺ protonunda boş 1s orbitalı mövcuddur. Oksigenin bölünməmiş elektron cütünü qəbul etməklə o öz 1s səviyyəsini elektronla doldurur. Nəticədə, H3O⁺ oksonium ionu əmələ gəlir. Protonun “gətirdiyi” müsbət yük bütün ion boyu bərabər paylanır. Lakin bu paylanma digər ionlarla müqaisədə çox kiçik səthdə baş verir. Böyük yük sıxlığına malik olması protona çox güclü reaksiya qabiliyyəti verir. Bu səbəbdən o sərbəst halda mövcud ola bilmir və su molekullarını birləşdirməklə davamlılıq əldə edir. 

  Su həmçinin metal ionları ilə də donor – akseptor mexanizmi ilə birləşə bilir. Bir çox duzların həll olması məhz metal ionları ilə su molekulları arasında rabitənin yaranması ilə izah olunur. Bu zaman metal ionlarının hidratlaşması baş verir. Buna misal olaraq,kalsiumun hər hansı duzunun həll olması zamanı ,    Ca(H2O)6  ionunun əmələ gəlməsini göstərmək olar.

  Digər bir misal, mavi rəngli CuCl2 məhlulunda xlor ionlarının qatılığının artması nəticəsində məhlunun tünd yaşıl rəngə boyanmasıdır. Məhlulun rənginin dəyişmə səbəbi CuCl4²  ionlarının əmələ gəlməsidir. Belə ki, Cl⁻ və Cu²  ionları arasında koordinasyon rabitə yaranır. Bunun nəticəsində mis atomu öz valent təbəqəsini tamamlamış olur. Bu tipli, hər hansı bir ionun onunla əks işarəli olan ionla və ya molekulla birləşməsi nəticəsində yaranan ionlara kompleks ionlar deyilir.

   Elektromənfilik. Eyni növ atomlar arasında (məs. H – H ) yaranan rabitədə orbitalları bağlayan elektron sıxlığı həmin atomlara nəzərən simmetrik yerləşmişdir.  Əgər rabitə müxtəlif növ atomlar arasında yaranırsa, rabitədə iştirak edən elektron buludu atomlardan birinə tərəf meyl edir, yəni simmetriklik pozulur. Məsələn, HF molekulunda rabitə hissəsində elektron buludu flüor atomuna daha yaxın yerləşir. Atomun valent elektronları bu cür özünə cəzb etmə qabiliyyətinə elektromənfilik deyilir. Flüor hidrogenə nisbətən daha elektromənfidir. Elektromənfilik məlum olan hər hansı fiziki kəmiyyətin vahidi ilə ölçülə və ya ifadə oluna bilməz. Bu səbəbdən Polinq nisbi elektromənfilik anlayışını təklif etmişdir. O, ən elektromənfi element olan flüor üçün 4 qiymətini qəbul etmişdir. Litiumun elektromənfiliyi 1, oksigeninki 3,5, hidrogen atomunun elektromənfiliyi isə 2,1 - ə bərabər qəbul edilmişdir.

2017  ©  kimyachi.com

 Bütün hüquqlar qorunur.

Bizi izləyin :

  • Facebook - Grey Circle
  • Twitter - серый круг
This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now