Химиялық байланыстар туралы түсінікті дамыту. Валентті байланыстың әдістері. Гибризидация теориясы. Еселенген байланыс.

1. Химиялық байланыс түрлері

2. Орбиталдың гибридизациясы

Химиялық байланыс – электрондарды алмастыру жолымен жүретін екі атомның әрекеттесуі. Химиялық байланысты құру кезінде, атомдар жақын инертті газ атомының құрылымына сәйкес, тұрақты сегіз электронды (немесе екі электронды) сыртқы қабыққа ие болуға ұмтылады. Химиялық байланыстардың мынадай түрлерін айырады: ковалентті (полярлы және полярсыз, алмастыру және донорлы акцепторлы), ионды, сутегілік және металдық.

Ковалентті байланыс

Екі атомға да жататын электрондар жұбы есебінен жүргізіледі. Ковалентті байланысты алмастыру мен донорлы-акцепторлы құрылу механизмі бойынша айырады.

1. Алмастыру механизмі. Әрбір атом бір жұпталмаған электронын ортақ электрондық жүпқа береді

H• + •H ®H : H

®

2. Донорно-акцепторлы механизм. Бір атом (донор) екінші атомға (акцептор) электрондық жұбын береді, ал басқа атом (акцептор) осы жұпқа арналған бос орбиталын береді.

®

Екі атомның бірнеше жұп электрондарды орталықтандыру мүмкіндігі бар. Бұл жолы еселенген байланысты айтуға болады.

®

(или NºN) – тройная связь

Егер электрондық тығыздық атомдар арасында симметриялық орналасса, онда ковалентті байланыс полярсыз болады. Егер электрондық тығыздық бір атом жағына ойысса, онда ковалентті байланыс полярлы болады. Полярлы байланыс, атомның электртерістігі айырмашылығы үлкен болса соғұрлым үлкен болады.

Электртерістілік – бұл атомның басқа атомдардан электрондық тығыздықты өзіне тартып алу қабілеті. Ең электртеріс элемент – фтор, ең электр оң элемент – франций.

Иондық байланыс.

Иондар дегеніміз – бұл зарядталған бөлшектер, электрондарды беру немесе қосып алу қортындысында атомдарға айналады.

®

(натрий фториды натрий иондары Na⁺ мен фторид-иондардан F^-) тұрады.

Егер атомдардың электртерістілігінің айырмашылығы үлкен болса, онда байланысты жүргізетін электрондар жұбы бір атомға өтеді және екі атомда иондарға айналады. Иондар арасындағы электростатикалық тарту есебінен жүргізілетін химиялық байланыс иондық байланыс деп аталады.

Сутегілік байланыс – бұл бір молекуланың оң зарядталған сутегі атомымен және басқа молекуланың теріс зарядталған атомы арасындағы байланыс. Сутегілік байланыстың жартылай электростатикалық, жартылай донорлы акцепторлық сипаты бар.

Сутегілік байланыс нүктелермен кестеленген

Сутегілік байланыстардың бар екенін судың, спирттің, карбон қышқылдарының жоғары қайнау температурасымен түсіндіруге болады.

Металдардың валенттілік электрондары өздерінің ядроларымен әлсіз байланысқан, және олардан оңай үзілуі мүмкін, сондықтан металдарда кристалдық торларда анықталған жағдайда орналасқан, бірқатар оң иондар және барлық кристал бойынша еркін қозғалатын электрондардың үлкен саны бар. Металдағы электрондар металдың барлық атомдары арасындағы байланысты жүргізеді.

Орбиталдың гибридизациясы – бұл орбиталдарды тиімді жабуға жетуге арналған, ковалентті байланысты құру кезінде, кейбір орбиталдардың өзгеру формасы.

sp³- Гибридизация. Бір s- орбиталь мен үш p- орбиталдар үш бірдей «гибридті» орбиталға айналады, остері арасындағы бұрыш 109°28' тең.

––®

sp³- гибридизация жүргізілетін молекулалар, тетраэдрикалық геометриясы бар (CH₄, NH₃).

sp²- Гибридизация. Бір s- орбиталь мен екі p- орбиталдары үш бірдей «гибридті» орбиталға айналады, остері арасындағы бұрыш 120°тең.

––®

Егер атом ядроларын қосатын байланыс сызық бойынша орбиталдарды жабу кезінде құрылса онда оны -байланыс деп атайды. Егер ядроны қосып тұрған орбиталдар сызықтан тыс жапса, онда - байланыс құрайды. Үш sp²- орбиталдары -байланыс құруы мүмкін (BF₃, AlCl₃). Егер гибризидацияға қатыспайтын p- орбиталдарда, электрон (этилен C₂H₄) тұрса, тағы бір байланыс (- байланыс) құрылуы мүмкін. sp²- гибридизация жүретін молекулалардың жалпақ геометриясы бар.

sp- Гибридизация. Бір s- орбиталь мен бір p- орбиталдары екі бірдей «гибридті» орбиталға айналады, остері арасындағы бұрыш 180°тең.

¾®

Екі sp- орбиталдары екі - байланыс (BeH₂, ZnCl₂) құруы мүмкін. Егер гибридизацияға қатыспайтын екі p-орбиталдарда, электрондар (ацетилен C₂H₂) болса, тағы екі - байланыс құрылуы мүмкін. sp- гибридизация жүретін молекулалар сызықтық геометриясы бар.

Валенттілік дегеніміз элементтердің атомдарының химиялық байланыс түзу қабілеті.

Валенттілік байланыстың тәсілі бойынша элементтің валенттілігі атомдардағы дара электрондардың санымен анықталады.

Мысалы, 1-топтың бас топшасының элементтердің валенттілігі бірге тең, себебі бұл элементтердің атомдарының сыртқы қабатында бір электрон болады.

Li ... 2s¹ B=1

Na ... 3 s¹ B=1 және т.б.

2-топтың бас топшасының элемнттеріні валенттілігі қалыпты жағдайында 0-ге тең, себебі сыртқы қабатында дара электрон жоқ.

Be ... 2 s² B=0

Mg ... 3 s²

B e* B=2

2 s²

2s¹ 2p¹

M g*

3 s²

3s¹ 3 p¹

O ... 2s² 2p⁴ F ... 2s² 2p⁵

B=2 B=1

S ... 3s² 3p⁴ Cl ... 3s² 3p⁵

B=2 B=1

S*

3s¹ 3p³ 3d²

Бақылау сұрақтары

1. Химиялық байланыс

2. Ковалентті байланыс

3. Иондық байланыс

4. Сутегілік байланыс

5. Орбиталдың гибридизациясы

6. Валенттілік

10. Бiрiмжанов Б., Нұрақметов Н. Жалпы химия. Алматы. Ана тiлi. 1992.

11. Ақанбаев Қ. Химия негiздерi. Алматы.: Мектеп. 1987.

12. Бегалиева Ж., Самыратов С., Қолұшпаева А. Химия курсы. Алматы.: ҚазКҚА. 2002, 292 б.

Негізгі және қосымша әдебиет

Негізгі әдебиет

1. Ахметов Н.С. «Жалпы және бейорганикалық химия». Баспа «Жоғары мектеп». М. 2005 г.

2. Глинка Н.Л. «Жалпы химия» - И. Интеграл-пресс. 2003.

3. Некрасов Б.В. «Жалпы химияның негіздері» т.1,2,3. Химия –М 1976 г.

4. Н.Н. Нурахметов, М.Б. Муратбеков, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы, «Қазақуниверситеті», 2009 ж.

5. Н.Н. Нурахметов, Ә.К. Тәшенов «Бейметалдар химиясы», Алматы 2011 ж.

Қосымша әдебиет

2. Кусепова Л.А., Кусепов А.К. «Практикум по общей химии», ЕНУ 2003

3. Нурпейсова Д.Т. Лабораторный практикум по общей химии, Астана 2008

	Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті	Күні: _______ 2011 ж.	Басылым: бірінші
	Дәріс	ЕҰУ	5-бет

Дәріс 5