Maktablarda kimyo kursi 8-sinfda fanning umumiy asoslarini o‘rganishdan boshlanadi: atomlar orasidagi bog‘lanishning mumkin bo‘lgan turlari, kristall panjaralarning turlari va eng keng tarqalgan reaksiya mexanizmlari tavsiflanadi. Bu muhim, ammo aniqroq bo'lim - noorganiklarni o'rganish uchun asos bo'ladi.

Bu nima

Bu davriy jadvalning barcha elementlarining tuzilishi, asosiy xossalari va reaktivligi tamoyillarini ko'rib chiqadigan fan. Noorganik moddalarda moddalarni massasi, soni va turining o'zgarishiga ko'ra tizimli tasniflashni tartibga soluvchi Davriy qonun muhim rol o'ynaydi.

Kurs, shuningdek, jadval elementlarining o'zaro ta'sirida hosil bo'lgan birikmalarni ham o'z ichiga oladi (yagona istisno - bu organik bo'limlarda ko'rib chiqiladigan uglevodorodlar maydoni). Noorganik kimyodan topshiriqlar olingan nazariy bilimlarni amalda ishlab chiqish imkonini beradi.

Tarixiy jihatdan fan

"Noorganik" nomi kimyoviy bilimlarning biologik organizmlar faoliyati bilan bog'liq bo'lmagan qismini qamrab oladi degan fikrga muvofiq paydo bo'ldi.

Vaqt o'tishi bilan, organik dunyoning ko'pchiligi "jonsiz" birikmalar ham ishlab chiqarishi mumkinligi isbotlangan va har qanday turdagi uglevodorodlar laboratoriyada sintezlanadi. Shunday qilib, elementlar kimyosida tuz bo'lgan ammoniy siyanatdan nemis olimi Veler karbamid sintez qila oldi.

Ikkala fan bo'yicha tadqiqot turlarining nomenklaturasi va tasnifi bilan chalkashmaslik uchun maktab va universitet kurslari dasturi umumiy kimyodan keyin anorganiklarni fundamental fan sifatida o'rganishni nazarda tutadi. Ilmiy dunyoda shunga o'xshash ketma-ketlik saqlanadi.

Noorganik moddalar sinflari

Kimyo fani materialning bunday taqdimotini ta'minlaydi, unda anorganikaning kirish boblarida elementlarning davriy qonuni ko'rib chiqiladi. degan taxminga asoslangan maxsus turdagi atom zaryadlari yadrolar moddalarning xossalariga ta'sir qiladi va bu parametrlar tsiklik ravishda o'zgaradi. Dastlab, jadval elementlarning atom massalari ortishining aksi sifatida qurilgan, ammo tez orada bu ketma-ketlik ushbu masalani ko'rib chiqish kerak bo'lgan jihatga mos kelmasligi sababli rad etilgan. noorganik moddalar.

Kimyo, davriy jadvaldan tashqari, xususiyatlarning davriyligini aks ettiruvchi yuzga yaqin raqamlar, klasterlar va diagrammalar mavjudligini taklif qiladi.

Hozirgi vaqtda noorganik kimyo sinflari kabi kontseptsiyani ko'rib chiqishning birlashtirilgan versiyasi mashhur. Jadval ustunlari fizik-kimyoviy xossalariga qarab elementlarni, qatorlarda bir-biriga o'xshash davrlarni ko'rsatadi.

Noorganik tarkibidagi oddiy moddalar

Davriy jadvaldagi belgi va erkin holatdagi oddiy modda ko'pincha turli xil narsalardir. Birinchi holda, faqat o'ziga xos ko'rinish atomlar, ikkinchisida - zarrachalarning ulanish turi va ularning barqaror shakllarda o'zaro ta'siri.

Oddiy moddalardagi kimyoviy bog'lanish ularning oilalarga bo'linishini belgilaydi. Shunday qilib, atomlar guruhining ikkita keng turini ajratish mumkin - metallar va metall bo'lmaganlar. Birinchi oila o'rganilgan 118 ta elementdan 96 ta elementni o'z ichiga oladi.

Metalllar

Metall turi zarralar o'rtasida bir xil nomdagi bog'lanish mavjudligini nazarda tutadi. O'zaro ta'sir yo'nalishsizligi va to'yinmaganligi bilan ajralib turadigan panjara elektronlarining ijtimoiylashuviga asoslanadi. Shuning uchun metallar issiqlik va zaryadlarni yaxshi o'tkazadi, metall yorqinligi, egiluvchanligi va plastikligiga ega.

An'anaviy ravishda, bordan astatinga to'g'ri chiziq o'tkazilganda, metallar davriy jadvalning chap tomonida joylashgan. Ushbu chiziqqa yaqin joylashgan elementlar ko'pincha chegaraviy xususiyatga ega va ikki tomonlama xususiyatlarni namoyish etadi (masalan, germaniy).

Aksariyat metallar asosiy birikmalar hosil qiladi. Bunday moddalarning oksidlanish darajasi odatda ikkitadan oshmaydi. Guruhda metalllik kuchayadi, bir davrda esa pasayadi. Misol uchun, radioaktiv fransiy natriyga qaraganda ko'proq asosiy xususiyatlarni namoyish etadi va galogenlar oilasida yod hatto metall nashrida ham bor.

Aks holda, vaziyat davrda - ular oldida moddalar mavjud bo'lgan pastki darajalarni to'ldiradilar qarama-qarshi xususiyatlar. Davriy jadvalning gorizontal fazosida elementlarning namoyon bo'ladigan reaktivligi asosiydan amfoterikdan kislotaligacha o'zgaradi. Metalllar yaxshi qaytaruvchi moddalardir (bog'lar hosil bo'lganda elektronlarni qabul qiladi).

metall bo'lmaganlar

Bu turdagi atomlar noorganik kimyoning asosiy sinflariga kiradi. Nometallar davriy jadvalning o'ng tomonini egallaydi, odatda ko'rsatiladi kislota xossalari. Ko'pincha bu elementlar bir-biri bilan birikmalar (masalan, boratlar, sulfatlar, suv) shaklida bo'ladi. Erkin molekulyar holatda oltingugurt, kislorod va azot mavjudligi ma'lum. Bundan tashqari, bir nechta ikki atomli metall bo'lmagan gazlar mavjud - yuqoridagi ikkitasiga qo'shimcha ravishda, bularga vodorod, ftor, brom, xlor va yod kiradi.

Ular er yuzidagi eng keng tarqalgan moddalar - kremniy, vodorod, kislorod va uglerod ayniqsa keng tarqalgan. Yod, selen va mishyak juda kam uchraydi (bu jadvalning oxirgi davrlarida joylashgan radioaktiv va beqaror konfiguratsiyalarni ham o'z ichiga oladi).

Aralashmalarda metall bo'lmaganlar asosan kislotalar kabi harakat qiladilar. Ular darajani to'ldirish uchun qo'shimcha elektronlar sonini qo'shish imkoniyati tufayli kuchli oksidlovchi moddalardir.

noorganik holda

Bir guruh atomlar bilan ifodalangan moddalardan tashqari, bir nechta turli xil konfiguratsiyalarni o'z ichiga olgan birikmalar mavjud. Bunday moddalar ikkilik (ikki xil zarrachadan iborat), uch, to'rt elementli va hokazo bo'lishi mumkin.

Ikki elementli moddalar

Kimyo fani molekulalardagi bog'larning ikkilikligiga alohida ahamiyat beradi. Noorganik birikmalar sinflari atomlar o'rtasida hosil bo'ladigan bog'lanish nuqtai nazaridan ham ko'rib chiqiladi. U ionli, metall, kovalent (qutbli yoki qutbsiz) yoki aralash bo'lishi mumkin. Odatda, bunday moddalar asosiy (metall borligida), amforterik (ikki tomonlama - ayniqsa alyuminiyga xosdir) yoki kislotali (oksidlanish darajasi +4 va undan yuqori bo'lgan element mavjud bo'lsa) aniq ko'rinadi.

Uch element assotsiatsiyasi

Noorganik kimyoning mavzulari atomlarning ushbu turdagi assotsiatsiyasini ko'rib chiqishni o'z ichiga oladi. Ikki dan ortiq atomlar guruhidan tashkil topgan birikmalar (ko'pincha noorganiklar uch elementli turlar bilan shug'ullanadi) odatda fizik-kimyoviy ko'rsatkichlar bo'yicha bir-biridan sezilarli darajada farq qiluvchi komponentlar ishtirokida hosil bo'ladi.

Bog'lanishning mumkin bo'lgan turlari kovalent, ionli va aralashdir. Odatda, uch elementli moddalar atomlararo o'zaro ta'sir kuchlaridan biri ikkinchisiga qaraganda ancha kuchli bo'lganligi sababli ikkiliklarga o'xshashdir: kuchsizi ikkinchi o'rinda hosil bo'ladi va eritmada tezroq ajralish qobiliyatiga ega. .

Noorganik kimyodan darslar

Noorganik kursda o'rganilgan moddalarning aksariyati ularning tarkibi va xususiyatlariga qarab oddiy tasnifga ko'ra ko'rib chiqilishi mumkin. Shunday qilib, oksidlar va tuzlar ajralib turadi. Ularning munosabatlarini ko'rib chiqishni deyarli har qanday noorganik moddalar paydo bo'lishi mumkin bo'lgan oksidlangan shakllar tushunchasi bilan tanishishdan boshlash yaxshiroqdir. Bunday assotsiatsiyalarning kimyosi oksidlarga oid boblarda muhokama qilinadi.

oksidlar

Oksid -2 oksidlanish darajasida (mos ravishda peroksidlarda -1) kislorod bilan har qanday kimyoviy elementning birikmasidir. Bog'lanishning shakllanishi O 2 ning kamayishi bilan elektronlarning qaytishi va biriktirilishi tufayli sodir bo'ladi (kislorod eng elektronegativ element bo'lganda).

Ular ikkinchi guruh atomlariga qarab ham kislotali, ham amfoter, ham asosiy xususiyatlarni namoyon qilishi mumkin. Agar oksidda oksidlanish darajasi +2 dan oshmasa, metall bo'lmasa - +4 va undan yuqori. Parametrlarning ikki xil xususiyatiga ega bo'lgan namunalarda +3 qiymatiga erishiladi.

Noorganik tarkibidagi kislotalar

Kislotali birikmalar eritma ichiga kirib, keyinchalik metall ioni bilan almashtirilishi mumkin bo'lgan vodorod kationlarining tarkibi tufayli 7 dan kam bo'lgan o'rta reaktsiyaga ega. Tasnifi bo'yicha ular murakkab moddalardir. Aksariyat kislotalarni tegishli oksidlarni suv bilan suyultirish yo'li bilan olish mumkin, masalan, SO 3 hidratsiyasidan keyin sulfat kislota hosil bo'lishida.

Asosiy noorganik kimyo

Ushbu turdagi birikmalarning xossalari OH gidroksil radikalining mavjudligi bilan bog'liq bo'lib, u 7 dan yuqori muhitning reaktsiyasini beradi. Eriydigan asoslar ishqorlar deb ataladi, ular to'liq dissotsilanish (parchalanish) tufayli ushbu moddalar sinfida eng kuchli hisoblanadi. suyuqlikdagi ionlar). Tuzlarning hosil bo'lishida OH guruhi kislotali qoldiqlar bilan almashtirilishi mumkin.

Noorganik kimyo - bu moddalarni turli nuqtai nazardan tasvirlay oladigan ikki tomonlama fan. Protolitik nazariyada asoslar vodorod kationlarini qabul qiluvchilar sifatida qaraladi. Ushbu yondashuv ushbu moddalar sinfining tushunchasini kengaytiradi, ishqorni protonni qabul qila oladigan har qanday modda deb ataydi.

tuz

Ushbu turdagi birikmalar asoslar va kislotalar o'rtasida bo'ladi, chunki bu ularning o'zaro ta'sirining mahsulotidir. Shunday qilib, metall ioni (ba'zan ammoniy, fosfoniy yoki gidroksoniy) odatda kation, kislota qoldig'i esa anion modda sifatida ishlaydi. Tuz hosil bo'lganda, vodorod boshqa modda bilan almashtiriladi.

Reagentlar sonining nisbati va ularning bir-biriga nisbatan kuchiga qarab, o'zaro ta'sirning bir nechta turlarini ko'rib chiqish oqilona bo'ladi:

• asosiy tuzlar gidroksil guruhlari to'liq almashtirilmasa olinadi (bunday moddalar ishqoriy muhitga ega);
• kislota tuzlari teskari holatda hosil bo'ladi - reaksiyaga kirishuvchi asos etishmasligi bilan vodorod qisman birikmada qoladi;
• eng mashhur va tushunarli eng oson o'rtacha (yoki oddiy) namunalar - ular suv va faqat metall kation yoki uning analogi va kislota qoldig'i bo'lgan moddaning hosil bo'lishi bilan reagentlarni to'liq neytrallash mahsulotidir.

Noorganik kimyo - bu har bir sinfning bo'laklarga bo'linishini o'z ichiga olgan fan boshqa vaqt: ba'zilari - oldinroq, boshqalari - keyinroq. Chuqurroq o'rganish bilan yana 4 turdagi tuzlar ajralib turadi:

• Binarlar ikkita kation ishtirokida bitta anionni o'z ichiga oladi. Odatda, bunday moddalar bir xil kislota qoldig'i bilan, lekin turli metallar bilan ikkita tuzni birlashtirish orqali olinadi.
• Aralash tip oldingisiga qarama-qarshidir: uning asosi ikki xil anionli bitta kationdir.
• Kristalli gidratlar - tuzlar, ularning formulasida kristallangan holatda suv mavjud.
• Komplekslar - bu kation, anion yoki ularning ikkalasi hosil qiluvchi elementga ega bo'lgan klasterlar shaklida mavjud bo'lgan moddalar. Bunday tuzlarni asosan B kichik guruh elementlaridan olish mumkin.

Tuzlar yoki alohida bilim boblari sifatida tasniflanishi mumkin bo'lgan noorganik kimyo amaliyotiga kiritilgan boshqa moddalar kabi, gidridlar, nitridlar, karbidlar va intermetalidlarni (qotishma bo'lmagan bir nechta metallarning birikmalari) nomlash mumkin.

Natijalar

Noorganik kimyo - bu sohadagi har bir mutaxassisni, uning qiziqishidan qat'i nazar, qiziqtiradigan fan. U maktabda ushbu fan bo'yicha o'rganilgan birinchi boblarni o'z ichiga oladi. Noorganik kimyo kursi tushunarli va oddiy tasnifga muvofiq katta hajmdagi ma'lumotlarni tizimlashtirishni nazarda tutadi.

Kimyo kafedrasi 18-sonli maktab-internatning Moskva davlat universitetining ixtisoslashtirilgan o'quv va ilmiy markaziga aylantirilishidan ko'p o'tmay paydo bo'ldi (SSSR Vazirlar Kengashining 01.10.88 yildagi 1241-son qarori va Davlat ta'limi buyrug'i). Qo'mita 11.16.88).

Bungacha maktab-internatda kimyo fanidan:

Vedeneeva Marina Sergeevna- 1964 yildan 1980 yilgacha
- 1980 yildan 1991 yilgacha
Tabachenko Natalya Vladimirovna- 1986 yildan 1989 yilgacha

1989 yil 13 noyabrda SASCda birinchi ixtisoslashtirilgan kimyo sinfi o'qiy boshladi. Keyin unga 18 nafar talaba qabul qilindi. Hamma ham "marraga" etib bormadi - 1991 yilda birinchi kimyoviy masalada atigi 8 kishi bor edi.

1989 yildan kimyo kafedrasi o‘qituvchilari tarkibi. sezilarli darajada oʻzgarmadi. Kimyo kafedrasida ishlagan va ishlamoqda:

Galin Aleksey Mixaylovich	(f.f.n., dotsent) - 1991 yildan hozir vaqt
Zagorskiy Vyacheslav Viktorovich	(D.Ped.f., professor) - 1989 yildan hozir vaqt
Mendeleeva Yekaterina Aleksandrovna	(f.f.n., dotsent) - 1990 yildan hozir vaqt
Morozova Natalya Igorevna	(f.f.n., katta oʻqituvchi) - 1990 yildan hozir vaqt
Kolyasnikov Oleg Vladimirovich	(yordamchi) - 2004 yildan hozir vaqt
Kubarev Aleksey Vyacheslavovich	(yordamchi) - 2005 yildan hozir vaqt
Sigeev Aleksandr Sergeevich	(f.f.n., assistent) - 2008 yildan hozir vaqt
Aleshin Gleb	(laborant) - 2009 yildan hozir vaqt
Korenev Yuriy Mixaylovich (10.05.1936 - 09.08.2010)	(Kimyo fanlari doktori, professor, kafedra mudiri) – 1989-2010 y.
Bataeva Elena Viktorovna	(PhD, assistent) - 1990 yildan 1993 yilgacha
Pirquliyev Namig Sharafeddin ogli	(yordamchi) - 1997 yildan 1999 yilgacha
Prisyazhnyuk Valentina Viktorovna
Tatyanina Irina Vasilevna	(yordamchi) - 1989 yildan 1991 yilgacha
Churanov Sergey Sergeevich	(f.f.n., dotsent) - 1989 yildan 1997 yilgacha
Bataev Vadim Albertovich	(PhD) - 1997 yildan 1998 yilgacha

1991 yildan 2010 yilgacha bo'lgan davrda SUNC kimyoviy sinfining 20 ta bitiruvi bo'lib o'tdi - jami 361 kishi. Ulardan 298 nafar bitiruvchi (83%) Moskva davlat universitetiga o‘qishga kirdi. Ko‘pchilik – 214 nafar bitiruvchilar kimyo fakulteti va materialshunoslik fakultetlariga o‘qishga kirdi. Kimyo fakulteti bitiruvchilari Fizika (16), Mexanika-matematika (15), Biologiya (7), Geologiya (6), Hisoblash matematikasi va kibernetika fakulteti (9), Fundamental tibbiyot fakulteti (6) fakultetlarida tahsil oladilar va tahsil oladilar. ), Tuproqshunoslik (9 ). Yigitlar boshqa universitetlarga ham kiradilar - Rossiya Fanlar akademiyasining Butunrossiya kimyo kombinati, Rossiya kimyo-texnika universiteti, MEPhI, Tibbiyot akademiyasi va boshqalar.

SASC MDU kimyo sinfidagi mashg'ulotlar SASC o'quv binosida (ma'ruzalar va seminarlar) va Moskva davlat universitetining kimyo fakultetida (analitik, organik va noorganik kimyo bo'yicha seminarlar) o'tkaziladi.

Kimyo va fizika-matematika fanlari bo'yicha mashg'ulotlar mualliflari kafedra o'qituvchilari bo'lgan original dasturlar va darsliklar bo'yicha olib boriladi. bundan mustasno asosiy kurs Kimyo kafedrasi o‘qituvchilari fakultativ fanlarni olib boradilar:

• Tez va ekzotermik reaksiyalarning termodinamiği va kinematikasi (Zagorskiy V.V.)
• Ingliz tilida kimyo (Mendeleeva E. A.)
• Inson va modda (Mendeleeva E. A.)
• Kimyodan muammolarni hal qilish usullari (Galin A. M.)
• Genomika (O. V. Kolyasnikov)
• Proteinlar kimyosi (O. V. Kolyasnikov)
• Nanotexnologiyalar - nanodunyo tomon (Smirnov E. A.)
• Qilichbozlik (O. V. Kolyasnikov)
• Organik ta'lim dasturi (Morozova N.I.)
• Yagona davlat imtihoniga tayyorgarlik (Galin A.M., Kubarev A.V.)
• Kechki klub (Zagorskiy V.V.)

Kimyo kafedrasi o'qituvchilari bir necha bor "Soros o'qituvchisi" grantlarini qo'lga kiritdilar, ular maktab o'quvchilari uchun kimyoviy olimpiadalar, o'rta maktab o'quvchilari uchun yozgi maktablar va maktab o'qituvchilari uchun seminarlar tashkil etish va o'tkazishda qatnashadilar.

Kimyo kafedrasi o‘qituvchilari tomonidan quyidagi ma’lumotlar chop etildi o‘quv qo‘llanmalari:

• 
  Organik kimyo. I qism. Organik moddalarning tuzilishi nazariyasi.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, 1997. - 48 b.
• Mendeleeva E. A., Morozova N. I.
  Organik kimyo. II qism. Uglevodorodlar.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N. Kolmogorova, Moskva nashriyoti. un-ta, 1999. - 64 b.
  ISBN 5-211-02588-1
• Korenev Yu. M., Ovcharenko V. P.
  Umumiy va noorganik kimyo. I qism
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, 1998. - 63 b.
• Yu.M.Korenev, N.I.Morozova, A.I.Jirov
  Noorganik kimyo bo'yicha seminar.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N. Kolmogorova, Ed. Moskva davlat universiteti, 1999. - 64 p.
• Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P., Mendeleeva E.A., Morozova N.I.
  Kimyo. I qism
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, 2000. - 72 p.
• Korenev Yu. M., Ovcharenko V. P., Egorov E. N.
  Umumiy va noorganik kimyo. II qism. Noorganik birikmalarning asosiy sinflari.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, Moskva universiteti nashriyoti, 2000. - 36 p.
  
• Pirquliyev N. Sh.
  Kimyo fanidan olimpiada muammolari. Muammolarning turlari va ularni hal qilish usullari.
  M .: A. N. Kolmogorov nomidagi maktab, "O'z-o'zini tarbiyalash", 2000. - 160 b.
  
• Zagorskiy V.V.
  Chiroqlar kulgili. Fireworks: tarix, nazariya, amaliyot.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, "O'z-o'zini tarbiyalash", 2000. - 64 p.
• Mendeleeva E.A., Morozova N.I.
  Organik kimyo. III qism. Kislorodli va azotli organik birikmalar.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, Moskva universiteti nashriyoti, 2001. - 56 p.
  
• Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P.
  Umumiy va noorganik kimyo. III qism. Kimyoviy termodinamika va kinetika asoslari.
  M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, Moskva universiteti nashriyoti, 2002. - 48 p.
  
• Morozova N.I., Zagorskiy V.V.
  Foydali maslahatlar.
  M: MAKS Press, 2003. - 31 p.
• Korenev Yu.M.
Umumiy va noorganik kimyo. IV qism. Eritmalarning fizik va kimyoviy xossalari.
M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, Moskva universiteti nashriyoti, 2004. - 49 p.
• Morozova N.I., Zagorskiy V.V.
  Imtihonda qanday g'alaba qozonish mumkin.
  M., 2006. - 34 b.
• Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P., Morozova N.I.
Umumiy va noorganik kimyo. I qism. Asosiy tushunchalar, atom tuzilishi, kimyoviy bog`lanish.
M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N.Kolmogorova, MAKS Press, 2008. - 81 p.
• Morozova N.I.
  Moddalarni aniqlash.
  M.: MAKS Press, 2008. - 35 b.

Metodik tajriba kimyo kafedrasi o'qituvchilarining ishlari quyida bayon etilgan nashrlar:

• Fizika-matematika maktabida “Atomning tuzilishi va davriy qonun” mavzusini taqdim etish varianti.
  Zagorskiy V.V.
  Rossiya kimyoviy jurnali (D.I.Mendeleev nomidagi ZhRHO), 1994 yil, 38-v., № 4, 37-42-betlar.
• Kimyo fanidan nostandart vazifalar
  V.V.Zagorskiy, A.M.Galin, E.A.Mendeleeva, N.I.Morozova
  Rossiya kimyoviy jurnali (D.I. Mendeleev nomidagi ZhRHO), 1994 yil, 38-jild, № 4, 89-90-bet.
• Moskva davlat universitetining maxsus o'quv va ilmiy markazining fizika, matematika va iqtisod sinflarida kimyoni o'qitish.
  Galin.A.M., Zagorskiy V.V., Mendeleeva E.A.
  "Pushchinskaya kuz - 96" maktabida kimyoni o'qitish bo'yicha xalqaro seminar (materiallar to'plami), Moskva, 1996. - 29 p.
• Zagorskiy V.V.
  O'qituvchidan o'qituvchiga. Qanday qilib "yulduz" bo'lish mumkin.
  M .: nashriyot uyi. UC DO MDU kafedrasi, 1998 - 96b.
• Oliy maktabda kimyo: anonim test orqali fikr-mulohazalar.
  A.M.Galin, V.V.Zagorskiy, E.A.Mendeleeva
  XLV Gertsen o'qishlari (Umumrossiya ilmiy-amaliy konferentsiyasi) materiallari (1998 yil 13 - 16 may), Sankt-Peterburg,
  48-49-betlar.
• Bitiruv haqidagi haqiqat (maktab bitiruvchilari kimyoni qanday bilishadi)
  V.Zagorskiy, E.Mendeleeva, A.Galin, N.Morozova
  “O‘qituvchi” gazetasi, 7-son, 1999 yil 23 fevral, 8-bet
• ga tayyorlanmoqda ilmiy faoliyat iqtidorli o'rta maktab o'quvchilari: ilmiy dunyoqarashga muqobil ehtiyoj
  V.V. Zagorskiy
  Shanba kuni. "III ming yillik bo'sag'asida fan va ta'lim" xalqaro kongressining tezislari, Minsk, 3 - 6.10.2000, 1-kitob, 56-57-betlar.
• XXI asr tarbiyasining vazifasi ekologik dunyoqarashni shakllantirishdan iborat
  E.A.Mendeleeva
  Shanba kuni. "III ming yillik bo'sag'asida fan va ta'lim" xalqaro kongressining tezislari, Minsk, 3 - 6.10.2000, 2-kitob, 91-92-betlar.

V.V. Zagorskiy

Umumiy va noorganik kimyo - Uch qismda - Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P. - 2000, 2002.

Ushbu uslubiy qo‘llanma noorganik kimyo kursi dasturiga muvofiq tuzilgan bo‘lib, Moskva davlat universiteti ixtisoslashtirilgan o‘quv-ilmiy markazi A.N.Kolmogorov maktabining kimyo-biologiya bo‘limi talabalari tomonidan o‘qilgan.
Kitobda noorganik birikmalarning asosiy sinflari, xossalari va olish usullari bilan tanishtiriladi.

I-BOB. ASOSIY TUSHUNCHALAR VA TA’rifLAR 3
1.1. Moddaning tuzilishi 3
1.2. Kimyoda miqdoriy nisbatlar 9
1.3. Kimyoviy belgilar va formulalar 13
II-BOB. ATOMNING TUZILISHI 20
2.1. Atomning dastlabki modellari 20
2.2. Atom tuzilishining kvant mexanik modeli 26
III-BOB. KIMYOVIY bog'lanish 41
3.1. Sarlavha 41
3.2. Valentlik bog‘lanish usuli 47
3.3. Molekulyar orbital usul 53

1-BOB. Oksidlar 3
§ bir. Jismoniy xususiyatlar oksidlar 3
§ 2. Oksidlarning tasnifi va kimyoviy xossalarini o'zgartirish qonuniyatlari .. 4
2.1. Oksidlarning kimyoviy xossalari bo'yicha tasnifi 4
2.2. Oksidlar xossalarining o'zgarishi qonuniyatlari 5
§ 3. Oksidlarni olish usullari 7
§4. Oksidlarning kimyoviy xossalari 9
4.1. Asosiy oksidlar 9
4.2. Kislota oksidlari 10
4.3. Amfoter oksidlar 10
4.4. Oksidlarning umumiy kimyoviy xossalari 11
2-BOB. Kislota va asoslar 13
§ 1. Kislotalar va asoslar nazariyalari 13
1.1. Elektrolitik nazariya 13
1.2. Protolit nazariyasi 13
1.3. Elektron nazariya 14
§2. Kislotalar 16
2.1. Kislotalarning tasnifi 16
2.2. Kislotalarni olish usullari 19
2.3. Har qanday kislotalarni olishning umumiy usullari 19
2.4. Kislotalarning kimyoviy xossalari 21
§3. Asoslar 24
3.1. Asosiy tasnif 24
3.2. Bazalarni olish usullari 25
3.3. Asoslarning kimyoviy xossalari 27
3-BOB. Tuzlar 29
§ 1. Tuzlarning tasnifi 29
§ 2. Tuzlarni olish usullari 30
§ 3. Tuzlarning kimyoviy xossalari 33

1-BOB TERMODINAMIKA asoslari 3
§ 1.1. Asosiy ta'riflar 3
§ 1.2. Termodinamikaning nolinchi qonuni (boshlanishi) 6
§ 1.3. Termodinamikaning birinchi qonuni (boshlanishi) 6
§ 1.3.2. 9- birikma hosil bo'lishining standart issiqligi (entalpiyasi).
§ 1.3.3. Yonishning standart entalpiyasi 10
§ 1.3.4. Kimyoviy bog'lanishning standart energiyasi (entalpiyasi) 10
§ 1.3.5. Sublimatsiya, bug'lanish va erishning standart entalpiyasi 11
§ 1.3.6. Elektronga yaqinlik, ionlanish potensiali, elektr manfiyligi 11
§ 1.3.7. Hess qonuni 13
§ 1.3.8. Tug'ilgan-Haber sikli 14
§ 1.3.9. Kirchhoff qonuni 16
§ 1.4. Termodinamikaning ikkinchi qonuni (boshlanishi) 17
§ 1.4.1. Klassik termodinamika nuqtai nazaridan entropiya ta'rifi 18
§ 1.4.3. Entropiya tushunchasining statistik talqini 19
§ 1.4.4. Gibbs bo'sh energiya 21
§ 1.4.5. Kimyoviy potentsial 22
§ 1.4.6. Kimyoviy muvozanat 23
§ 1.4.7. Reaktsiya yo'nalishi 31
2-BOB KINETIKA asoslari 35
§2.1. Kimyoviy reaksiya tezligi 35
§ 2.2. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi omillar 37
§ 2.3. Kimyoviy reaksiya tezligi konstantalarini aniqlashning eksperimental usullari 47

Bepul Yuklash elektron kitob qulay formatda tomosha qiling va o'qing:
Umumiy va noorganik kimyo kitobini yuklab oling - Uch qismda - Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P. - fileskachat.com, tez va bepul yuklab olish.

zip yuklab olish
Siz ushbu kitobni quyida sotib olishingiz mumkin eng yaxshi narx Rossiya bo'ylab yetkazib berish bilan chegirma.

“Umumiy va noorganik kimyo I qism ASOSIY TUSHUNCHALAR, ATOM TUZILISHI, KIMYOVIY BOGLANISH A.N.Kolmogorov nomidagi maktab Moskva universiteti nashriyoti 2000 UDC 546 LBC 24,1 K 66 Korenev Yu. K 66 ... "

-- [ 1-sahifa ] --

Yu.M.Korenev, V.P.Ovcharenko

noorganik kimyo

ASOSIY TUSHUNCHALAR, ATOM TUZILISHI,

KIMYOVIY BOG'

A.N. Kolmogorov nomidagi maktab

Moskva universiteti nashriyoti

Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P.

K 66 Umumiy va noorganik kimyo. Ma'ruza kursi. I qism

Tayanch tushunchalar, atom tuzilishi, kimyoviy bog`lanish. - M.:

A. N. Kolmogorov nomidagi maktab, Moskva universiteti nashriyoti, 2000. - 60 p.

ISBN 5-211-04200- X

Kitobda noorganik birikmalarning asosiy sinflari, xossalari va olish usullari bilan tanishtiriladi.

ISBN 5-211-04200-X © Yu.M.Korenev, V.P.Ovcharenko, 1998 y.

© I.N.Korovin - dizayn, 2000 yil

I bob Asosiy tushunchalar va ta'riflar 1.1. Moddaning tuzilishi Kimyo va boshqa tabiiy fanlarning asosiy tushunchalaridan biri atomdir. Bu atama uzoq tarixga ega; taxminan 2500 yildan beri mavjud. Birinchi marta atom tushunchasi qadimgi Yunonistonda, taxminan miloddan avvalgi V asrda paydo bo'lgan. Miloddan avvalgi e. Atomistik ta'limotning asoschilari qadimgi yunon faylasuflari Levkipp1 va uning shogirdi Demokritdir. Aynan ular materiyaning diskret tuzilishi g'oyasini ilgari surdilar va "ATOM" atamasini kiritdilar.

Demokritning ta'limoti keng tarqalmagan va uzoq vaqt davomida tarixiy davr kimyoda (oʻrta asrlarda esa - alkimyoda) Aristotel (miloddan avvalgi 384 - 322 yillar) nazariyasi ustunlik qilgan.

Aristotel ta'limotiga ko'ra, tabiatning asosiy tamoyillari mavhum "tamoyillar": sovuq, issiqlik, quruqlik va namlik, birlashganda to'rtta asosiy "element-element" hosil bo'ladi:

yer, havo, olov va suv.

Va faqat 19-asrning boshlarida ingliz olimi Jon Dalton materiyaning eng kichik zarralari sifatida atomlarga qaytdi va bu atamani fanga kiritdi. Bunga R. Boyl ("Skeptik kimyogar" kitobida u alkimyogarlarning g'oyalariga qattiq zarba bergan), J. Pristli va K.V. Scheele (kislorodning kashfiyoti), G.Kavendish kabi ajoyib olimlarning ishlari olib borilgan. (vodorodning kashf etilishi), A.L.Lavuazye (oddiy moddalarning birinchi jadvalini tuzishga urinish), M.V.Lomonosov (atom va molekulyar nazariyaning asosiy qoidalari, massaning saqlanish qonuni), J.L.Prust (tarkibning doimiyligi qonuni). ) va boshqalar.

19-asrning oxiri - 20-asrning birinchi uchdan birida fizika sohasidagi kashfiyotlar olimlarni atom va molekulyar nazariyaga mutlaqo boshqacha qarashga majbur qildi. Ma'lum bo'lishicha, atom murakkab tuzilishga ega va u moddaning eng kichik zarrasi emas.

Bu erda biz ushbu kontseptsiyaning eskirgan ta'rifini bermaymiz, balki darhol zamonaviy g'oyalarga asoslangan formulani beramiz.

1 Leucippus () - qadimgi yunon. faylasuf. Levkippning hayoti haqida deyarli hech narsa ma'lum emas.

I bob Atom (yunoncha m — boʻlinmas) kimyoviy elementning mustaqil yashashga qodir boʻlgan va uning xossalarining tashuvchisi boʻlgan eng kichik zarrasi. Atom musbat zaryadlangan yadro va tegishli miqdordagi elektronlardan tashkil topgan elektr neytral mikrotizimdir.

Kimyoviy element bir xil yadro zaryadiga ega bo'lgan atom turidir.

Kimyoviy element moddiy zarracha emas, balki tushunchadir. Bu atom emas, balki atomlar to'plami bilan tavsiflanadi ma'lum bir belgi bir xil yadroviy zaryad bilan.

Elektron [dr.gr. - amber (u ishqalanish bilan yaxshi elektrlashtirilgan)] - tinch massasi 9,109 10-31 kg = 5,486 10-4 a ga teng barqaror elementar zarracha. e. m.2 va 1,6 10-19 S ga teng elementar manfiy zaryadga ega.

Kimyo va fizikada ko'pgina masalalarni yechishda elektronning zaryadi -1 sifatida qabul qilinadi va boshqa barcha zarrachalarning zaryadlari shu birliklarda ifodalanadi. Elektronlar barcha atomlarning bir qismidir.

Proton (yunoncha - birinchi) - barcha kimyoviy elementlar atomlari yadrolarining ajralmas qismi bo'lgan elementar zarracha, tinch massaga ega mp \u003d 1,672 10-27 kg \u003d 1,007 a. e.m. va elementar musbat elektr zaryadi kattaligi boʻyicha elektronning zaryadiga teng, yaʼni 1,6 10–19 S.

Yadrodagi protonlar soni kimyoviy elementning atom raqamini aniqlaydi.

Neytron (lot. neutrum — na u, na boshqasi) — elektr neytral elementar zarracha boʻlib, tinch massasi protonning tinch massasidan biroz kattaroqdir mn = 1,675 10–27 kg = 1,009 a.u. yemoq.

Proton bilan bir qatorda neytron barcha atom yadrolarining bir qismidir (bir proton bo'lgan vodorod izotopi 1H yadrosidan tashqari).

Boshlang'ich sinf 2 a. e.m - atom massa birligi, pastga qarang.

Proton va neytronlarning umumlashgan (guruh) nomi nuklonlardir.

Massa soni - yadrodagi nuklonlarning (proton va neytronlarning) umumiy soni.

Atom yadrosi protonlardan iborat bo'lib, ularning soni elementning tartib raqamiga (Z) va neytronlardan (N) teng. A = Z + N, bu erda A massa raqami.

Nuklidlar (lot. nucleus - yadro) - atom yadrolarining umumiy nomi, ma'lum miqdordagi proton va neytronlar (musbat zaryad va massa soni) bilan tavsiflanadi.

Kimyoviy elementni ko'rsatish uchun faqat bitta miqdorni - yadro zaryadini, ya'ni davriy tizimdagi elementning tartib raqamini nomlash kifoya. Nuklidni aniqlash uchun bu etarli emas - siz uning massa raqamini ham ko'rsatishingiz kerak.

Ba'zan, to'liq aniq emas, "nuklid" tushunchasi yadroning o'ziga emas, balki butun atomga tegishli.

Izotoplar (yunoncha - bir xil + - joy) - mavjud bo'lgan nuklidlar bir xil raqam protonlar, lekin massa sonlari bilan farqlanadi.

Izotoplar - davriy tizimda bir xil joyni egallagan nuklidlar, ya'ni bir xil kimyoviy elementning atomlari.

Masalan: 11 Na, 23 Na, 24 Na natriy izotoplari.

Izobarlar (yunoncha - teng + - og'irlik) - massa raqamlari bir xil, ammo protonlar soni har xil bo'lgan nuklidlar (ya'ni.

turli xil kimyoviy elementlar bilan bog'liq), masalan, 90Sr, 90Y, Izotonlar - bir xil miqdordagi neytronli nuklidlar.

Uzoq vaqt davomida kimyogarlar oddiy moddalarning atomlari va molekulalari o'rtasida aniq farq qilmadilar. 1811-yilda A.Avogadro bu tushunchalarni bir ma’noda aniqlash imkonini beruvchi gipotezani ilgari surdi, biroq uning zamondoshlari buni qadrlamadilar va u faqat 1860-yilda, Karlsrueda (Germaniya) o‘tkazilgan birinchi xalqaro kimyogarlar kongressidan so‘ng, e’tirof etildi. molekula moddaning kimyoviy o'zgarishlarida ishtirok etadigan eng kichik zarrasi sifatida tushunila boshlandi. Tabiat fanlari rivojlanishi bilan molekulaning ta’rifi ham bir qancha o‘zgarishlarga uchradi.

Molekula (lotincha mollarning kichraytiruvchisi - massa) moddaning xossalarini belgilovchi eng kichik zarrasi. Bir yoki turli xil kimyoviy elementlarning atomlaridan iborat va atom yadrolari va elektronlarning yagona tizimi sifatida mavjud. Monatomik molekulalar (masalan, asil gazlar) holatida atom va molekula tushunchalari bir-biriga mos keladi.

Atomlar molekulada kimyoviy bog'lar orqali birlashtiriladi.

Kimyoda atomlar va molekulalardan tashqari, boshqa tarkibiy birliklar: ionlar va radikallarni ham hisobga olish kerak.

Ionlar (yunoncha - boruvchi) - elektronlarning qo'shilishi yoki yo'qolishi natijasida atomlardan (yoki atom guruhlaridan) hosil bo'lgan elektr zaryadlangan zarralar.

Ijobiy zaryadlangan ionlar kationlar (yunoncha - pastga + ion), manfiy zaryadlangan - anionlar (yunoncha - yuqori + ion) deb ataladi.

Masalan, K+ kaliy kationi, Fe2+ temir kationi, NH+ ammoniy kationi, Cl– xlor anioni (xlorid anioni), S2– oltingugurt anioni (sulfidanion), SO 2 sulfat anioni.

Radikallar (lotincha radicalis - ildiz) - juftlanmagan elektronga ega bo'lgan zarralar (atomlar yoki atomlar guruhlari).

Ular yuqori reaktivdir. Masalan, H - vodorod radikali, Cl - xlor radikali, CH3 - metil radikali. Shu bilan birga, paramagnit molekulalar, masalan, O2, NO, NO2, juftlanmagan elektronlarga ega, radikal emas.

Oddiy modda - bitta kimyoviy element atomlaridan tashkil topgan modda.

Oddiy modda kimyoviy elementning mavjudligi shaklidir.

Ko'pgina elementlar bir nechta oddiy moddalar shaklida mavjud bo'lishi mumkin, masalan, uglerod (grafit, olmos, karbin, fulleren), fosfor (oq, qizil, qora), kislorod (ozon, kislorod).

400 ga yaqin oddiy moddalar ma'lum.

Allotrpiya (yunoncha - boshqa + - burilish) - kimyoviy elementning molekuladagi atomlar soni (masalan, O2 va O3) yoki turli xil kristal tuzilmalarida farq qiluvchi ikki yoki undan ortiq oddiy moddalar shaklida mavjud bo'lish qobiliyati. (grafit va olmos).

Polimorfizm (yun. m - xilma-xil) - qattiq jismlarning kristall tuzilmalari va xossalari har xil bo'lgan ikki yoki undan ortiq shaklda bo'lish qobiliyati.

Bunday shakllar polimorf modifikatsiyalar deb ataladi.

Masalan, FeS2 turli xil kristall tuzilishga (polimorflarga) ega bo'lgan ikkita moddani hosil qilishi mumkin: biri pirit, ikkinchisi esa markazit deb ataladi. Bu moddalar allotropik modifikatsiyalarmi? Emas.

Allotropiya faqat oddiy moddalarga tegishli bo'lib, ularning molekulalari tarkibidagi farqni ham, kristall panjaralarning tuzilishidagi farqni ham hisobga oladi. Agar oddiy moddalarning kristall panjaralari tuzilishidagi farq haqida gapiradigan bo'lsak, unda polimorfizm va allotropiya tushunchalari bir-biriga mos keladi, masalan, grafit va olmosni allotropik shakllar yoki polimorf shakllar deyish mumkin.

Ikki yoki undan ortiq turdagi molekulalarni hosil qilish imkoniyati, kislorod. Ikkita allotropik shakl hosil qiladi: O2 va O3 - ozon. Ular ham fizik, ham kimyoviy xossalari bilan farqlanadi.

Kislorod O2 - rangsiz gaz, hidsiz. Ozon O3 - gaz ko'k rang xarakterli hid bilan (hatto u o'z nomini yunon tilidan olgan.

(ozein) - hidlash).

Suyuq va qattiq holatda kislorod och ko'k rangga ega. Suyuq holatda ozon kuchli binafsha rangga, qattiq holatda esa qora binafsha rangga ega.

Kislorod paramagnit, ozon diamagnit.

Kislorod va ozonning kimyoviy faolligi keskin farq qiladi. Ozon kisloroddan ko'ra ko'proq reaktivdir va kuchli oksidlovchi xususiyatga ega.

Kislorod deyarli barcha elementlar bilan erkin shaklda o'zaro ta'sir qilishiga qaramay, ko'p hollarda bu reaktsiyalar faqat yuqori haroratda sodir bo'ladi. Ozon esa kislorod inert boʻlib qolgan sharoitlarda koʻp moddalar bilan reaksiyaga kirishadi, masalan, ozon simob va kumushni oksidlarga aylantiradi.

Fosfor. Fosforning ikkita allotropik shakli ma'lum: oq va qizil.

Oq fosfor P4 tetraedral molekulalardan tashkil topgan. Qizil fosforni polimer molekulalari sifatida ko'rib chiqish mumkin P. Albatta, qattiq holatda, bu modifikatsiyalar kristall panjaralarning tuzilishida ham, fizik xususiyatlarida ham farqlanadi.

Fosforning barcha allotropik shakllari kimyoviy xossalarida ham sezilarli farqni ko'rsatadi, bu birinchi navbatda ularning turli xil reaktivligidan iborat. Oq fosfor faolroq, qizil esa kamroq faoldir.

Oq fosfor hatto oddiy haroratlarda ham havoda asta-sekin oksidlanadi (bu oq fosforning porlashiga olib keladi), qizil esa havoda barqaror va faqat qizdirilganda yonadi.

Turli kristall panjaralarning hosil bo'lishi Bu allotropiya holatini oddiy moddalarning polimorfizmi sifatida ham ko'rish mumkin.

Uglerod. Uglerod uchun bir nechta allotropik modifikatsiyalar ma'lum:

grafit, olmos, karbin, fullerenlar.

Grafit va olmos tuzilishi jihatidan farq qiluvchi atom kristall panjaralarini hosil qiladi. Bu ikki modda oʻzining fizik xossalariga koʻra ham keskin farqlanadi: olmos rangsiz, shaffof, grafit qora-kulrang, xira, olmos eng qattiq modda, grafit yumshoq, olmos elektr tokini oʻtkazmaydi, grafit elektr tokini oʻtkazadi. Oddiy sharoitlarda olmos metastabil (kam barqaror) shakldir. Olmos qizdirilganda (t > 1000°C) u qaytmas tarzda grafitga aylanadi. Grafitning olmosga o'tishi yuqori haroratda va majburiy ravishda juda yuqori bosimda davom etadi.

Qalay. Qalayning ikkita allotropik shakli yaxshi ma'lum - kulrang va oq.

Kulrang qalay (-tin) 13,2 ° C dan past haroratlarda mavjud bo'lib, yarimo'tkazgich xususiyatlarini ko'rsatadi, zichligi 5,846 g / sm3 bo'lgan juda mo'rt moddadir.

Oq qalay (-tin) fizik xossalari boʻyicha tipik kumush-oq metall boʻlib, issiqlik va elektr tokini yaxshi oʻtkazadi, plastik, zichligi 7,295 g/sm3, 13,2 – 173°S harorat oraligʻida barqaror. Bu haroratdan yuqori - qalay boshqa modifikatsiyaga o'tadi - qalay, kristall panjaraning boshqa tuzilishi va zichligi 6,54 g / sm3.

Ko'pgina polimorf (yoki allotropik) modifikatsiyalar metastabil holatda bo'lishi mumkin, ya'ni ular uchun xarakterli bo'lmagan sharoitlarda ("chet hududda") uzoq vaqt mavjud bo'lishi mumkin.

Misol uchun, oq qalay supercool va 13,2 ° C dan past haroratda uzoq vaqt davomida mavjud bo'lishi mumkin, ammo, uning holati bu sharoitlarda beqaror, shuning uchun mexanik shikastlanish, o'tkir chayqash va hokazo shaklga keskin o'tish sabab bo'lishi mumkin. Bu taniqli hodisa "qalay vabosi" deb nomlangan.

Nopokliklar ham bir shakldan ikkinchisiga o'tishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Masalan, vismutning ozgina aralashmasi oq qalayning kul rangga o'tishini amalda oldini oladi va alyuminiy qo'shilishi, aksincha, bu o'tishni tezlashtiradi.

Har bir allotropik (yoki polimorf) shakl uchun bu modifikatsiya barqaror bo'lgan harorat va bosimlarning o'ziga xos diapazoni mavjud. Masalan, 95,6 ° S gacha bo'lgan haroratda rombsimon oltingugurt (-form) barqaror, yuqori haroratda esa monoklinik (shakl). Bu ikki allotropik shakl bir-biridan kristall panjaralar tuzilishida farqlanadi.

Murakkab yoki birikma turli kimyoviy elementlarning atomlaridan tashkil topgan moddadir.

Izomorfizm (yunoncha - teng, o'xshash + µ - shakl) - tarkibi o'xshash moddalarning aralash kristallar hosil qilish qobiliyati, ularda bir xil o'lchamdagi atomlar, ionlar yoki atom guruhlari tasodifiy bir-birini almashtiradi.

Masalan, kaliy alumining KAl(SO4)2 12 H2O kristallarida kaliy ionlari rubidiy yoki ammoniy ionlari bilan, Al3+ ionlari esa Cr3+ yoki Fe3+ ionlari bilan almashtirilishi mumkin. Bunda kaliy kationlari rubidiy yoki ammoniy kationlariga izomorf, alyuminiy kationlari esa xrom yoki temir kationlariga izomorf deyiladi.

1.2. Kimyoda miqdoriy nisbatlar Atomlar va molekulalarning massalari juda kichik bo'lib, ularning qiymatlarini sonli ifodalash uchun umumiy qabul qilingan o'lchov birligi - kilogrammdan foydalanish noqulay. Shuning uchun atomlar va molekulalarning massalarini ifodalash uchun boshqa o'lchov birligi - atom massa birligi (amu) ishlatiladi.

Atom massa birligi (a.m.u.) - atomlar, molekulalar va molekulalarning massalarini o'lchash birligi. elementar zarralar.

Atom massa birligi sifatida uglerod nuklidi 12C massasining 1/12 qismi olinadi.

Ushbu nuklidning SI birliklarida massasi 1,9927 10-26 kg ni tashkil qiladi.

Nisbiy atom massasi (eskirgan atama - atom og'irligi) - atom massasi birliklarida ifodalangan atom massasi (a.m.u.).

Belgilangan Ar.

Ko'pgina tabiiy kimyoviy elementlar izotoplar aralashmasidir. Shuning uchun elementning nisbiy atom massasi sifatida uning izotoplari tabiiy aralashmasining nisbiy atom massasining quruqlik sharoitidagi tarkibini hisobga olgan holda o'rtacha qiymati olinadi. Aynan shu qiymatlar davriy tizimda berilgan.

Masalan, kislorodning uchta izotoplari 16O, 17O va 18O, ularning atom massalari va tabiiy aralashmadagi tarkibi 3-jadvalda ko'rsatilgan.

Har bir izotopning hissasini hisobga olgan holda atom massasining o'rtacha qiymati quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:

Bu erda Ar, j - mos keladigan izotoplarning atom massalari, ni - ularning tabiiy aralashmadagi tarkibi (mol fraktsiyalarida). Ushbu formulada kislorodning atom massasi uchun 3-jadvaldagi mos qiymatlarni almashtirib, biz quyidagilarni olamiz:

Ar = 15,995 0,99759 + 16,999 0,00037 + 17,999 0,0024 = E'tibor bering, atom massasi va massa soni mutlaqo turli tushunchalar: birinchisi atomning massasi, a bilan ifodalangan. e.m., ikkinchisi esa yadrodagi nuklonlar soni. Atom massasi har doim butun son bo'lgan massa sonidan farqli o'laroq, kasr qiymati (faqat 12C izotopi uchun butun son qiymatiga ega).

Raqamli bo'lib, bu miqdorlar juda yaqin; masalan, vodorod uchun atom massasi 1,0078 va massa soni 1, geliy uchun atom massasi 4,0026 va massa soni 4 ga teng.

Nisbiy atom massalari quyidagi sabablarga ko'ra kasr qiymatlariga ega:

1) tabiatda mavjud bo'lgan elementlarning ko'pchiligi bir nechta izotoplarning aralashmasidir va davriy jadval tabiiy izotopik tarkibli aralashmaning nisbiy atom massasining o'rtacha qiymatini ko'rsatadi.

2) monoizotop elementlar uchun (masalan, 23Na) bu qiymat ham kasr bo'ladi, chunki nuklonlarning massasi a bilan ifodalanadi. mu, butun son emas (3-jadvalga qarang) va yadro hosil bo'lishi jarayonida nuklon massasining bir qismi Ebond = m c2 tenglamasiga muvofiq energiyaga aylanadi, bu erda c = 3 108 m/s tezlik. vakuumdagi yorug'lik.

Har qanday bog'lanish hosil bo'lganda har doim energiya chiqariladi, buning uchun bog'lovchi zarrachalar massasining bir qismi sarflanadi. Kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lganda, bu qiymat juda kichik, shuning uchun bu erda massaning o'zgarishi e'tiborga olinmaydi va hosil bo'lgan zarrachaning massasi uning hosil bo'lishida ishtirok etuvchi zarrachalar massalari yig'indisiga teng deb hisoblanadi. . Yadro hosil bo'lganda juda katta miqdorda energiya ajralib chiqadi va "ommaviy nuqson" aniq ko'rinadi.

Molekulyar og'irlik - a bilan ifodalangan molekula massasi. e.m.Molekulaning massasi amalda uni tashkil etuvchi atomlarning nisbiy atom massalari yigʻindisiga teng.

Agar modda molekulalardan emas, balki, masalan, ionlardan (NaCl) iborat bo'lsa yoki oligomer [(H2O) n] bo'lsa, u holda moddaning formula birligi uchun nisbiy molekulyar og'irlik ko'rsatilgan. Moddaning formula birligi deganda ma'lum bir moddaning eng kichik miqdorining kimyoviy tarkibi tushunilishi kerak.

Mol - moddaning miqdorini o'lchash birligi. Belgilangan.

1 mol - 12C uglerod izotopining 0,012 kg tarkibida atomlar bo'lganidek, bir xil miqdordagi struktur birliklarni (atomlar, molekulalar, ionlar, radikallar) o'z ichiga olgan moddaning miqdori, ya'ni moddaning molyar massasi (M) ushbu moddaning massasining ( m) uning miqdoriga () nisbatiga teng:

Oldingi ta'rif: bir mol moddaning massasi, son jihatdan uning molekulyar og'irligiga teng, lekin g / mol birliklarida ifodalangan. Ehtimol, birinchi navbatda, bu hisoblash muammolarini hal qilishni osonlashtiradi.

Shartlardagi farqga e'tibor bering: molyar massa” va “molekulyar og‘irlik”, tovush jihatidan o‘xshash, lekin turli xil jismlarni nazarda tutadi: birinchisi, bir mol moddaning massasi (ya’ni, 6,022 1023 molekula massasi), ikkinchisi esa bir molning massasi. molekula va ular turli birliklarda ifodalanadi - g/mol va a. e. m., mos ravishda.

Ko'pgina kimyoviy hisob-kitoblarda "modda miqdori" tushunchasi va shunga mos ravishda uning o'lchov birligi - mol qo'llaniladi. Bu qiymat yagona moddaning massasi, tarkibiy birliklari soni va hajmi (agar u gaz yoki bug 'bo'lsa) bilan bog'liq. Agar moddaning miqdori berilgan bo'lsa, unda bu miqdorlarni hisoblash oson.

Tizimdagi A moddaning massa ulushi uning massasining butun tizim massasiga nisbati (ko'pincha bu qiymat% bilan ifodalanadi):

Massa ulushlari bo'yicha hisoblash bilan bog'liq barcha masalalar ushbu formuladan foydalanib echilishi kerak. Zerikarli texnik xatolarga yo'l qo'ymaslik uchun hisob-kitoblarni amalga oshirishda darhol% ni aktsiyalarga aylantirishni tavsiya qilamiz.

Komponentning hajm ulushi - bu komponent hajmining butun tizim hajmiga nisbati:

Komponentning mol ulushi - bu A komponentining moddasi (mol) miqdorining tizimning barcha tarkibiy qismlarining umumiy mollari soniga nisbati:

Energiyaning saqlanish qonuni - energiya yo'qdan paydo bo'lmaydi va izsiz yo'qolmaydi, lekin uning alohida turlari qat'iy belgilangan ekvivalent nisbatlarga ko'ra bir-biriga o'tishi mumkin.

Shunday qilib, agar reaktsiya mahsulotlaridagi kimyoviy bog'lanish energiyasi reaktivlarga qaraganda katta bo'lsa, u holda chiqarilgan energiya issiqlik, yorug'lik shaklida chiqariladi yoki u tufayli ish sodir bo'ladi (masalan, portlash yoki piston harakati). .

Massaning saqlanish qonuni (M. V. Lomonosov, 1748) - reaksiyaga kirgan barcha moddalarning massasi barcha reaksiya mahsulotlarining massasiga teng.

Atom va molekulyar nazariya nuqtai nazaridan massaning saqlanish qonuni quyidagicha izohlanadi: kimyoviy reaksiyalar natijasida atomlar yo`qolmaydi va paydo bo`lmaydi, balki ular qayta joylashadi. Reaksiyadan oldin va keyin atomlar soni o'zgarmaganligi sababli ularning umumiy massasi ham o'zgarmaydi.

Ushbu qonunga asoslanib, barcha hisob-kitoblar kimyoviy reaktsiyalar tenglamalari bo'yicha amalga oshiriladi.

Tarkibning doimiyligi qonuni (Prust, 1806) - har bir kimyoviy birikma aniq va doimiy tarkibga ega.

Ushbu qonunning natijasi o'laroq, kimyoviy birikmaning tarkibi uni tayyorlash usuliga bog'liq emas.

Tarkibi shu qonunga bo'ysunadigan moddalar daltonidlar deyiladi. Tarkibi tayyorlash usuliga bog'liq bo'lgan moddalar bertollidlar deb ataladi (masalan, o'tish metall oksidlari).

Ko'p nisbatlar qonuni (Dalton) - agar ikkita element bir-biri bilan bir nechta birikma hosil qilsa, u holda bir elementning bir xil massa miqdori bilan birlashgan ikkinchi elementning massa miqdorlari bir-biri bilan kichik butun sonlar sifatida bog'lanadi.

Avogadro qonuni (1811) - bir xil sharoitda (harorat va bosim) turli xil ideal gazlarning teng hajmlari bir xil miqdordagi molekulalarni o'z ichiga oladi.

Avogadro qonunining oqibatlari 1°. Har qanday ideal gazning 1 moli bir xil sharoitda (harorat va bosim) bir xil hajmni egallaydi.

Oddiy sharoitlarda (n.a.):

- p \u003d 101325 Pa \u003d 101,325 kPa \u003d 1 atm \u003d 760 mm Hg. Art.

- har qanday ideal gazning molyar hajmi 22,4 l/mol (22,4 10–2 m3).

2°. Bir xil sharoitda (harorat va bosim) ideal gazlarning zichligi ularning molyar massalariga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

chunki Avogadro qonunidan kelib chiqadiki, bir xil sharoitlarda (p va t) har qanday ideal gazlar uchun nisbat / V = ​​const.

Gazlar uchun bir gazning boshqasiga nisbatan nisbiy zichligi tushunchasi kiritiladi. DA(X) - gaz A uchun X gazning nisbiy zichligi:

Har bir fanda bo'lgani kabi kimyoda ham an'anaviy belgilar tizimi mavjud bo'lib, ularni bilish ushbu mavzuni tushunish uchun zarurdir.

Kimyoviy simvolizm - bu alifboning bir turi bo'lib, ular yordamida ular "so'zlar" - birikmalar formulalari va "iboralar" - kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini yozadilar, u yoki bu tarzda haqiqatda sodir bo'layotgan jarayonlarni aks ettiradi.

Hatto o'rta asrlarda ham, o'sha paytda ma'lum bo'lgan kimyoviy elementlar osmon jismlarini belgilash uchun ishlatilgan kabi an'anaviy belgilar bilan belgilangan. Gap shundaki, alkimyogarlarning g'oyalariga ko'ra, o'sha paytda ma'lum bo'lgan elementlarning har biri o'zining samoviy jismiga to'g'ri kelgan.

Alkimyogarlarning ba'zi g'oyalari she'riy shaklda aks ettirilgan:

O'rta asrlarda qabul qilingan samoviy jismlar va ularga "mos keladigan" kimyoviy elementlarning belgilari 4-jadvalda keltirilgan.

Element Osmon jismining belgisi Albatta, kimyoviy elementlarni belgilash uchun bunday belgilar unchalik qulay emas edi. Bundan tashqari, 1800 yilga kelib, 1800 ga yaqin kimyoviy elementlar ma'lum bo'lgan (garchi ba'zilari hali oddiy moddalar sifatida ajratilmagan bo'lsa-da, lekin asosan oksidlar shaklida ma'lum bo'lgan) va bunday simvolizmdan foydalanish imkonsiz bo'lib qoldi.

D. Dalton kimyoviy elementlar uchun boshqa belgilarni taklif qildi, quyida ushbu ramziylikning ba'zi misollari keltirilgan:

D. Dalton tomonidan taklif qilingan kimyoviy elementlarning belgilari Ushbu misollardan ko'rinib turibdiki, ba'zi hollarda Dalton bosh harflardan foydalangan. Inglizcha sarlavhalar elementlar (masalan: temir - Temir, mis - Mis, qo'rg'oshin - Qo'rg'oshin), aylana shaklida. 19-asrning mashhur shved kimyogari, Daltonning atomistik nazariyasini rivojlantirishga katta hissa qo'shgan Yens Yakob Berzelius kimyoviy elementlarni belgilash uchun mutlaqo yangi simvolizmni taklif qildi. U har bir kimyoviy elementning o'ziga xos belgisi bo'lishi kerak, deb qaror qildi, bu bir vaqtning o'zida kimyoviy elementning ramzi bo'lib, bitta atomni belgilaydi. Bunday belgi sifatida elementning lotincha nomining bosh harfidan foydalanish taklif qilindi (masalan, vodorod - Hidrohenium - H belgisi, oltingugurt - Oltingugurt - S va boshqalar). Ikki elementning nomi bir harf bilan boshlangan hollarda, bu element nomiga ikkinchi harf qo'shildi, masalan, C - uglerod, Cu - mis, Cd - kadmiy. Butun dunyoda bugungi kungacha qo'llaniladigan kimyoviy elementlarning ramzlari shunday paydo bo'ldi.

Ba'zi elementlar (masalan, temir, oltin, qo'rg'oshin) qadimdan ma'lum bo'lib, ularning nomlari tarixiy kelib chiqishi hisoblanadi.

Oxirgi 300 yil davomida kashf etilgan elementlarning nomlari asos qilib olingan turli tamoyillar: bu element birinchi bo'lib ajratilgan mineral bo'yicha, masalan, berilliy (mineral nomi bilan - beril), mamlakat nomi bilan - kashfiyotchining vatani, masalan, germaniy (nemis kimyogari K. Vinkler). ) Germaniya sharafiga, ba'zi xususiyatlariga ko'ra, masalan, xlor (yunoncha - yashil), fosfor (yunonchadan.

- engil, - olib yuraman). Sun'iy elementlar o'z nomlarini mashhur olimlar sharafiga oldi, masalan, mendelevium, einsteinium.

Agar kvadratga kimyoviy elementning ramzi aqliy ravishda kiritilgan bo'lsa, qo'shimcha ma'lumot uchun kerak bo'lganda ushbu kvadratning burchaklari ishlatiladi:

Elementlarning kimyoviy belgilaridan foydalanib, moddalarning kimyoviy formulalari yoziladi. Masalan, sulfat kislota H2SO4 formulasi ushbu birikmaning molekulasi ikkita vodorod atomi, bitta oltingugurt atomi va to'rtta kislorod atomidan iborat ekanligini ko'rsatadi. Kimyoviy formulalardan foydalanib, kimyoviy reaktsiyalar tenglamalarini yozing, masalan:

Tenglamaning chap tomoniga kimyoviy reaksiyaga kiruvchi moddalar (boshlang'ich moddalar), o'ng tomoniga esa reaksiya natijasida hosil bo'lgan moddalar (reaktsiya mahsulotlari) va atomlar soni yoziladi. tenglamaning chap tomonidagi har bir element ushbu elementning o'ng tomonidagi atomlar soniga teng bo'lishi kerak (moddalar massasining saqlanish qonuni).

Har qanday kimyoviy formula ma'lum bir modda haqida ma'lum ma'lumotlarni olib yuradigan shartli yozuv bo'lib, ular qanday ma'lumot berishni xohlashlariga qarab, turli formulalar qo'llaniladi.

1°. Molekulyar formula (yoki yalpi formula) faqat birikmaning sifat va miqdoriy tarkibini aks ettiradi, ya'ni ushbu moddaning tarkibiga qaysi elementlarning atomlari va qanday miqdorda kiritilganligini ko'rsatadi va uning tuzilishi haqida hech narsa aytmaydi. , misol uchun:

2°. Grafik formula (ko'pincha noto'g'ri strukturaviy formula deb ataladi) qo'shimcha ma'lumot beradi: sifat va miqdoriy tarkibga qo'shimcha ravishda, u atomlarning bir-biriga qanday ketma-ketlikda bog'langanligini ko'rsatadi, shuningdek, bog'lanishlarning ko'pligini (oddiy, qo'sh) ko'rsatadi. , uch):

Ammo bu formulalar molekulalarning tuzilishi haqida hech narsa aytmaydi, ya'ni atomlarning fazoda nisbiy joylashishini aks ettirmaydi.

3°. Elektron formula grafik bilan solishtirganda qo'shimcha ma'lumotni o'z ichiga oladi (aslida u unga juda o'xshash bo'lsa ham) - bu valent elektronlarning qaysi biri bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etishini, shuningdek, juftlashtirilmagan va bo'linmagan elektronlar mavjudligini ko'rsatadi. elektron juftlari:

4°. Strukturaviy formula masshtabda, tegishli proyeksiyada tasvirlangan bo'lib, u molekulaning uch o'lchovli tasvirini beradi va atomlarning kosmosdagi nisbiy joylashishini ko'rsatadi. Agar kerak bo'lsa, strukturaviy formulalar jadvallar biriktirilgan bo'lib, ular bog'lanish uzunliklarini (bog'langan atomlarning markazlari orasidagi masofalar) va bog'lanish burchaklarini (bog'lar orasidagi burchaklar) ko'rsatadi.

5°. Molekula haqida tegishli ma'lumotlarni etkazish yoki axborotni idrok etishni osonlashtirish uchun formulalarning boshqa variantlarini qo'llash mumkin, masalan, erkin orbital mavjudligini ko'rsatadi 1. n da 1 litr vodorodda qancha vodorod atomi mavjud. da.?

Yechim. Har qanday ideal gazning 1 moli n ni egallaganligi sababli. y. 22,4 litr, keyin 1 litr vodorod (biz uni taxminan ideal gaz deb hisoblashimiz mumkin) = 0,045 mol vodorod molekulalarini o'z ichiga oladi. Har bir vodorod molekulasi ikkita atomdan iborat, ya'ni atomlar soni ikki baravar ko'p: 2 0,045 \u003d 0,09 mol. Ushbu miqdordagi moddada nechta atom borligini bilish uchun uni Avogadro soniga ko'paytiring:

2. 1 NaOH molekulasining massasi qancha?

Yechim. Avval NaOH ning molekulyar og'irligini a birliklarida hisoblaymiz. e. m., natriy, kislorod va vodorodning atom massalari qiymatlariga asoslangan.

Endi SI birliklariga aylantiramiz:

3. Elementar zarrachalardan geliy atomi hosil bo`lganda qanday energiya ajralib chiqadi?

Yechim. Geliyning atom massasi 4,0026 amu. e. m. Geliyni tashkil etuvchi elementar zarrachalarning umumiy massasini hisoblaymiz:

2mp + 2mn + 2me = 2 (1,007 + 1,009 + 5,5 10-4) = 4,0331 a.u. yemoq.

Massa nuqsoni yoki 4. A g CaO B g massali ortiqcha suvda eritilgan.Olingan eritmadagi moddaning massa ulushini ifodalang.

Yechim. Ushbu muammoni hal qilish uchun shuni esda tutish kerakki, kaltsiy oksidi suvda eriganida CaO + H2O \u003d Ca (OH) 2 reaktsiyasi sodir bo'ladi, shuning uchun kaltsiy gidroksidi erigan modda bo'ladi.

Reaksiya tenglamasiga binoan moddaning massasini topamiz:

Eritmaning massasi - bu eritmani hosil qilgan moddalar massasining yig'indisi (reaktsiya cho'kmaga tushmaydi va gaz chiqmaydi, hech narsani olib tashlash kerak emas) A + B. Shunday qilib, \u003d (100%).

5. 11,2 litr xlor va 22,4 litr vodorod aralashtirildi. Reaksiyadan keyingi aralashmadagi gazlarning hajm ulushini toping.

Yechim. Reaksiya H2 + Cl2 = 2 HCl davom etadi. Gazlarning hajmlari moddalar miqdoriga mutanosib bo'lganligi uchun 1 hajm vodorod 1 hajm xlor bilan reaksiyaga kirishadi va 2 hajm vodorod xlorid hosil bo'ladi. Xlor yetishmaydi, u butunlay reaksiyaga kirishadi; 11,2 litr vodorod reaksiyaga kirishadi va yana 11,2 litr qoladi. Vodorod xlorid 2 11,2 \u003d 22,4 litrni tashkil qiladi.

Tizimning umumiy hajmi 11,2 + 22,4 = 33,6 litrni tashkil qiladi. vodorod hajmi ulushi 11,2 / 33,6 = 0,33 (33%), vodorod xlorid 22,4 / 33,6 = 0,67 (67%), yoki 6. qotishma 40% K va 60% Na o'z ichiga oladi. Komponentlarning mol ulushlarini toping.

Yechim. M (K) = 39, M (Na) = 23. Agar 100 g qotishma tarkibida 40 g K bo'lsa, bu 40/39 = 1,03 mol bo'ladi. 60 g natriy 60/23 = 2,61 mol.

100 g qotishmadagi moddaning umumiy miqdori 1,03 + 2,61 = 3,64 mol. Demak, mol fraktsiyalari: kaliy 1,03 / 3,64 = 0,28 (28%), natriy 2,61 / 3,64 = 0,72 (72%) yoki 100 - 28 = 72%.

7. Uglerod va vodorod birikmasi massa bo'yicha 75% uglerodni o'z ichiga oladi.

Yechim. Formulani umumiy shaklda yozamiz: SxNu. Ushbu moddaning molekulasidagi uglerodning massasi 12x, vodorod - y ga proportsionaldir. Uglerodning massa ulushi 75% bo'lganligi sababli, biz olamiz: 12x: y \u003d 75: 25, shuning uchun x: y \u003d 6,25: 25 \u003d 1: 4.

Istalgan formula CH4.

8. Gazning havodagi zichligi 0,55. Bu gaz nima?

Yechim. Havoning o'rtacha molyar massasi 29. Gazning molyar massasini topish uchun 29 ni gazning zichligiga ko'paytiring: 29 0,55 = 16. Bu molyar massa metan CH4 ga to'g'ri keladi, boshqa variantlar yo'q.

1. Qancha elektronning umumiy zaryadi 1 S ga teng?

1 mol elektronning massasi qancha?

2. 3 litr suvda nechta vodorod atomi bor a) 20°C va 1 atm;

b) 150°C va 1 atm da?

3. Elementar zarrachalardan 1 mol 16O nuklid hosil bo‘lganda qanday energiya ajralib chiqadi?

4. X g kaliy 1 litr hajmdagi ortiqcha suvda eritildi. Olingan eritmadagi moddaning massa ulushi qancha?

5. 100 ml suvda 16,8 litr vodorod xlorid va 5,6 litr vodorod bromidi eritildi. Eritmadagi moddalarning massa ulushlarini toping.

6. 2000 ° S da suvning termal dissotsiatsiyalanish darajasi (ya'ni, issiqlik bilan parchalanadigan molekulalarning mol ulushi) taxminan 2% ni tashkil qiladi.

Bu haroratda muvozanat aralashmasidagi barcha komponentlarning molyar va hajm ulushlarini hisoblang.

7. Agar spirtning zichligi (20°C da) 0,79 g/ml ga teng bo‘lsa, hajm ulushi 40% bo‘lgan suvli eritmadagi spirtning massa ulushini hisoblang.

8. Ikkita eritma quyildi: 10 g 20% ​​bariy xlorid va 20 g 10% kaliy sulfat. Barcha erigan moddalarning massa ulushlarini toping.

9. Azotning vodorod bilan birikmasi massa bo‘yicha 87,5% azotni o‘z ichiga oladi.

Ushbu birikmaning formulasini toping.

10. Muayyan gazning vodorod zichligi 8,5 ga teng. Bu gaz nima?

11. Azot, temir oksidi (III), fosfor kislotasining grafik formulalarini tuzing.

O'tgan asrda elektr tokining turli xil muhitlar (gazlar, eritmalar, eritmalar) orqali o'tishini o'rganish atomning murakkab tuzilishi haqidagi g'oyani keltirib chiqaradigan birinchi eksperimental faktlarni berdi.

19-asrning 30-yillarida ingliz fizigi Maykl Faraday elektrokimyoviy jarayonlar ma'lum munosabatlar bilan tavsiflanadi, bu elektr zaryadlari, materiya kabi, tabiatda diskret ekanligini va ma'lum bir minimal zaryad mavjudligini ko'rsatdi.

O'tgan asrning ikkinchi yarmida gaz chiqarish quvurlari bilan o'tkazilgan tajribalar atomlarning tarkibi manfiy zaryadlangan zarralarni o'z ichiga olishi kerakligini aniq ko'rsatdi, ular keyinchalik elektronlar deb ataladi3. Noyob gazlar bilan o'tkazilgan bu tajribalar juda oddiy dizaynga ega edi. Ikki elektrod shisha trubkaga lehimlangan, so'ngra quvur taxminan 10 mm Hg bosimga evakuatsiya qilingan. Art.

(0,013 Pa). Elektrodlarga yuqori kuchlanish (bir necha kilovolt) qo'llanildi va quvur devorlarining porlashi va qoldiq gazlar bilan salbiy elektroddan ijobiy tomonga o'tadigan zarrachalar oqimi kuzatildi. Agar bu nurning yo'liga biron bir to'siq qo'yilgan bo'lsa, masalan, spinner, u aylana boshladi, bu zarrachalarning cheklangan massaga ega ekanligini ko'rsatadi. Agar gaz chiqarish trubkasi tekis kondansatör plitalari orasiga qo'yilgan bo'lsa, unda zarrachalar oqimi ulardan biriga, ya'ni musbat zaryadlanganiga, zarrachalarning manfiy zaryadini ko'rsatadigan tomonga burilib ketgan.

1896 yilda Genri Bekkerel uran birikmalari bilan ishlagan holda radioaktivlik hodisasini - bir element atomlarining o'z-o'zidan parchalanishi va boshqa kimyoviy element atomlariga aylanishini kashf etdi. Bunday o'zgarishlar ko'zga ko'rinmas nurlanish emissiyasi bilan birga ekanligi aniqlandi.

Biroz vaqt o'tgach, turmush o'rtoqlar Per Kyuri va Mariya Sklodovska-Kyuri nafaqat birikmalar ko'rinmas nurlanishni chiqarishini aniqladilar.3 Elektron kashf etilgan elementar zarralarning birinchisi edi. 1874 yilda

J. J. Stounining fikricha, elektr toki manfiy zaryadlangan zarralar oqimidir va uni elektronlar deb atagan. Biroq, elektronni kashf etishning ustuvorligi deyarli hamma tomonidan e'tirof etilgan J. J. Tomson elektronning mavjudligini eksperimental ravishda isbotlagan va uning zaryadining massaga nisbatini aniqlagan.

uran, balki boshqa moddalar. Mashaqqatli mehnat natijasida ular ikkita yangi narsalarni kashf etdilar kimyoviy element, ular "radiy" va "poloniy" deb nomlandi.

1899-yilda Rezerford radioaktiv elementlar ikki xil nurlanish chiqarishini aniqladi va ularni - va - nurlar deb ataydi. Keyinchalik radioaktiv moddalar uch turdagi nurlanishni chiqarishi mumkinligi aniqlandi: va. -nurlanish geliy atomlari yadrolari oqimi va shunga mos ravishda -zarralar 4 a massaga ega. e.m va elektr zaryadi +2, -nurlar elektronlar oqimi, -nurlar esa juda qisqa toʻlqin uzunligi4 elektromagnit nurlanishdir.

Bu eksperimental faktlarning barchasi atomning murakkab tuzilishga ega ekanligini va elektronlarni o'z ichiga olishi kerakligini ko'rsatdi. Va umuman atom elektr neytral zarra bo'lganligi sababli, elektronlarning manfiy zaryadi ijobiy zaryad bilan qoplanishi kerak.

Taxminan 1900 yilda J. J. Tomson atomning birinchi modelini taklif qildi, unga ko'ra musbat zaryad atomning butun hajmini bir xilda to'ldiradi va elektronlar bilan ifodalangan manfiy zaryad bu musbat zaryadlangan sohada kesishadi. Ushbu model "Tomson pudingi" deb nomlangan. Model o'sha vaqtga qadar olingan barcha eksperimental ma'lumotlarni tushuntira olmadi. Bu Faradayning gaz chiqarish quvurlari bilan o'tkazgan tajribalari va tajribalarini ma'lum darajada tushuntirdi, lekin eng muhim savolga javob bera olmadi: "Bunday elektr zaryadlari tizimi qanday bo'lishi mumkin?"5 Shunga qaramay, olimlar ushbu modeldan ma'lum vaqt foydalanishdi.

4 Keyinchalik radioaktiv yemirilishning boshqa turlari ham topildi: +-parchalanish (pozitron emissiyasi), elektronni tutib olish (orbital elektronni yadro tomonidan ushlab turish), kechiktirilgan neytron emissiyasi, o'z-o'zidan yadro bo'linishi va 1961 yilda akademik Flerov boshchiligida. , proton parchalanishi.

5 Elektrostatikaning asosiy teoremalaridan biri 19-asrda ingliz fizigi va matematigi S.Ernshou tomonidan tuzilgan teoremadir:

Tinchlikdagi nuqta elektr zaryadlarining har qanday muvozanat konfiguratsiyasi, agar Kulon tortishish va itarilish kuchlaridan tashqari, ularga boshqa kuchlar ta'sir qilmasa, beqaror hisoblanadi. Bu teorema elektr zaryadlarining statik tizimining potentsial energiyasi minimal bo'lishi mumkin emasligi haqidagi bayonotdan kelib chiqadi. Minimal potentsial energiyaning mavjudligi zarur shart barqaror muvozanat.

Guruch. 1. -zarrachalarning moddadan o'tishi bo'yicha tajriba.

1910 yilda Rezerfordning shogirdlari Hans Geyger va Ernest Marsden yupqa metall plitalarni zarrachalar bilan bombardimon qilish bo'yicha tajribalar o'tkazdilar. Ular ko'pchilik -zarrachalar traektoriyasini o'zgartirmasdan folga orqali o'tishini aniqladilar. Agar Tomsonning atom modelining to'g'riligini qabul qilsak, bu ajablanarli emas edi.

Ajablanarlisi shundaki, ba'zi zarralar asl traektoriyadan chetga chiqdi va hammani hayratda qoldiradigan bo'lsak, 20 000 zarradan 1 tasi 180 ° ga yaqin burchak ostida og'ishdi, ya'ni orqaga qaytdi (1-rasmga qarang).

Ushbu tajriba natijalaridan quyidagi xulosalar chiqarish mumkin:

1) atomda yadro deb atalgan qandaydir "to'siq" mavjud;

2) yadro musbat zaryadga ega (aks holda musbat zaryadlangan -zarralar orqaga qaytarilmaydi);

3) yadro atomning o'zining o'lchamlariga nisbatan juda kichik o'lchamlarga ega (-zarrachalarning faqat kichik bir qismi harakat yo'nalishini o'zgartirgan);

4) yadro -zarrachalar massasiga nisbatan katta massaga ega.

Zarrachalarning tarqalishi bo'yicha o'tkazilgan tajribalar yadro va atomlarning o'lchamlarini ham taxmin qilish imkonini berdi:

- yadrolarning diametri 10-15 - 10-14 m, - atomlarning diametri 10-10 m.

Olingan natijalarni tushuntirish uchun Ruterford atomning sayyora tuzilishi haqidagi g'oyani ilgari surdi. U atomga shunday qaradi quyosh sistemasi: markazda atomning asosiy massasi va butun musbat zaryadini o'z ichiga olgan yadro joylashgan va atrofida, turli orbitalarda elektronlar aylanadi. Ushbu model o'sha paytda to'plangan eksperimental materialni juda yaxshi tushuntirdi, ammo ikkita kamchilikka ega edi:

1) Klassik elektrodinamika tenglamalariga muvofiq, tezlanish bilan harakatlanuvchi zaryadlangan zarracha (va atomdagi elektron markazga intiluvchan tezlanish bilan harakat qiladi) energiya chiqarishi kerak.

Bunday holda, energiya yo'qolishi orbita radiusining pasayishiga va elektronning yadroga tushishiga olib kelishi kerak.

2) Elektron traektoriyasining uzluksiz o'zgarishi nurlanish chastotasining uzluksiz o'zgarishiga va natijada doimiy emissiya spektriga yordam berishi kerak. Ammo tajribalar shuni ko'rsatdiki, vodorodning emissiya spektri, shuningdek, gaz holatidagi boshqa atomlar bir nechta bantlardan iborat, ya'ni.

diskretdir.

Ushbu vaziyatdan chiqish yo'lini 1913 yilda daniyalik fizigi Nils Bor topib, atom tuzilishi haqidagi nazariyasini taklif qildi. Shu bilan birga, u atomning sayyoraviy tuzilishi haqidagi oldingi fikrlardan butunlay voz kechmadi, balki bunday tizimning barqarorligini tushuntirish uchun klassik fizika qonunlari har doim ham shunday tizimlarni tavsiflash uchun qo'llanilmaydi, degan taxminni ilgari surdi. atomlar va ikkita postulat shakllantirildi.

Borning birinchi postulati. Elektronlar yadro atrofida qat'iy belgilangan statsionar orbitalarda aylanishi mumkin, lekin ular energiya chiqarmaydi yoki yutmaydi.

Borning ikkinchi postulati. Bir orbitadan ikkinchisiga o'tayotganda elektron energiyaning kvantini yutadi yoki chiqaradi.

Bor atomdagi elektronning burchak impulsi faqat ta'sir kvantlarining butun soniga teng diskret qiymatlarni olishi mumkinligini aytdi, uni matematik tarzda quyidagicha yozish mumkin:

Bu erda m - elektron massasi, v - aylanishning chiziqli tezligi, r - orbita radiusi, n - 1 dan cheksizgacha bo'lgan butun qiymatlarni qabul qiluvchi asosiy kvant soni va h = 6,625 10-34 J /s - Plank doimiysi. (7) tenglama Borning birinchi postulatining matematik ifodasidir.

Tegishli orbitadagi elektronning energiyasi quyidagi ifoda bilan aniqlanadi:

Bu tenglamada n dan boshqa barcha miqdorlar doimiydir.

Shunday qilib, atomdagi elektronning energiyasi bosh kvant sonining qiymati bilan aniqlanadi. Vodorod atomi uchun n = 1, E = 2,176 10-J yoki 13,6 eV (1 elektron volt - 1 voltlik potentsiallar farqidan o'tganda elektron oladigan energiya va 1,6 10-19 J ga teng). .

Yuqoridagi tenglamalardan foydalanib, Bor vodorod atomining emissiya spektrini hisoblab chiqdi.

Vodorod atomida elektron birinchi orbitada minimal energiyaga ega. Elektronning bu holati asosiy holat deb ataladi yoki qo'zg'almas. Agar bu elektronga yetarli energiya berilsa, u berilgan energiyaga qarab, u katta radiusli boshqa orbitaga, masalan, No2, 3 va hokazo orbitaga chiqishi mumkin. Bunday holat hayajonli deb ataladi, u beqaror.

Elektron bu orbitalarda qisqa vaqt qolishi va keyin energiya kamroq bo'lgan boshqa orbitaga o'tishi va oxir-oqibat asosiy holatga qaytishi mumkin. Ushbu o'tishlar paytida energiya elektromagnit nurlanish shaklida chiqariladi.

1900 yilda Plank radiatsiya va energiyani yutish faqat aniq belgilangan qismlarda sodir bo'lishi mumkinligini taklif qildi, u kvantlar deb ataydi. Radiatsiya chastotasi energiya bilan quyidagi tenglama bilan bog'liq:

Bu erda c - vakuumdagi yorug'lik tezligi 3 108 m / s ga teng. Shuning uchun bu nurlanishning chastotasi () darajalarning energiyalari orasidagi farqga bog'liq. To'lqin uzunligiga qarab, bu nurlanish spektrning turli hududlariga tegishli bo'lishi mumkin: rentgen, ultrabinafsha, ko'rinadigan yoki infraqizil. Shaklda. 2-rasmda spektrning turli mintaqalarida nurlanishni keltirib chiqaradigan qo'zg'atilgan vodorod atomidagi elektronning o'tishlari sxematik tarzda ko'rsatilgan.

Guruch. 2. Vodorod atomidagi elektron o'tishlar.Borning hisob-kitoblari eksperimental yo'l bilan olingan natijalarga juda mos keldi (6-jadvalga qarang).

Balmer seriyasidagi spektral chiziqlarning to'lqin uzunliklari (ko'rinadigan hudud) Spektral chiziqlarni batafsil o'rganish natijasida ularning ba'zilari bir emas, balki bir-biriga yaqin joylashgan bir nechta chiziqlar ekanligi ma'lum bo'ldi. Bu elektronlar o'xshash energiyaga ega bo'lgan turli xil orbitalar mavjudligini ko'rsatdi. Bu faktni tushuntirish uchun Zommerfeld elektronlar nafaqat aylana, balki elliptik orbitalarda ham aylanishi mumkinligini taklif qildi.

Biroq, Bor nazariyasi universal emas edi. Uning nuqtai nazaridan, vodorod atomining magnit maydondagi harakatini tasvirlab bo'lmaydi. Vodorod molekulasining hosil bo'lishini ham tushuntirish mumkin emas va ko'p elektronli atomlarni tavsiflashda fundamental xarakterdagi engib bo'lmaydigan qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Bor nazariyasi kimyoda amalda qo'llanilmaydi.

Agar biz atom tuzilishini tavsiflashga kengroq nazariya - mikrokosmosdagi zarrachalarning harakatini ko'rib chiqadigan kvant mexanikasi nuqtai nazaridan yondashadigan bo'lsak, bu qiyinchiliklarni engib o'tish mumkin. Mikrodunyoda sodir bo'ladigan hodisalarni tavsiflovchi qonunlar makro jismlarning xatti-harakatlarini tavsiflovchi qonunlardan sezilarli darajada farq qiladi. Bor nazariyasiga sun'iy ravishda kiritilgan n kvant soni kvant nazariyasi nuqtai nazaridan umumiyroq qonuniyatlarning muqarrar natijasi bo'lib chiqadi.

Mikrokosmosning ikki tomonlama tabiati birinchi marta yorug'lik uchun yaratilgan. Bir tomondan, yorug'lik interferentsiya va diffraktsiya kabi hodisalar bilan tavsiflanadi, bu faqat uning to'lqin tabiati nuqtai nazaridan tushuntirilishi mumkin. Boshqa tomondan, fotoelektrik effekt hodisasini ushbu nazariya nuqtai nazaridan tasvirlab bo'lmaydi. Buni yorug'lik uchun korpuskulyar (lotincha corpusculum - zarracha) tabiatini qabul qilish orqali amalga oshirish mumkin. 1905 yilda Eynshteyn yorug'lik fotonlar yoki kvantlar deb ataladigan zarralar shaklida chiqariladi, deb taklif qildi. Har bir foton (11) tenglama bilan aniqlangan energiyaga ega.

Yorug'likning korpuskulyar tabiatidan kelib chiqqan holda, fotonlar ma'lum bir massaga ega bo'lishi kerak. Fotonning qolgan massasi nolga teng va harakatlanayotganda foton dinamik massaga ega bo'ladi. Ushbu massani hisoblash uchun Eynshteyn massa va energiya ekvivalentligi uchun tenglamani taklif qildi:

(11) va (12) tenglamalarni birlashtirib, biz quyidagilarni olamiz:

yoki bu erda p - fotonning impulsi.

1924 yilda frantsuz fizigi de Broyl mikrokosmosning ikki tomonlama tabiati haqidagi kontseptsiyaga asoslanib, elektronning ma'lum bir to'lqin uzunligi borligini taklif qildi, u orbitaga butun son marta to'g'ri keladi. Bu 2r = n ekanligini bildiradi.

1927 yilda De Broylning taxmini eksperimental tasdiqlandi. Amerikalik fiziklar Davison va Germer natriy xlorid kristallari bilan elektronlarning difraksiyasini kuzatdilar.

Kvantlash printsipi Bor nazariyasiga o'zboshimchalik bilan kiritilgan. Unda asosan klassik mexanika qonunlaridan foydalanilgan. Elektronning toʻlqin xossalari, fotoelektr effektining ochilishi, butunlay qora jism bilan oʻtkazilgan tajribalar fizikaning yangi tarmogʻi – kvant mexanikasini yaratishga olib keldi.

Uning yaratilishida E. Shredinger va V. Geyzenberglar katta rol o'ynagan.

Atomning kvant mexanik modeli Bor taklif qilgan model kabi aniq emas va atom tuzilishining kvant mexanik modelining kvant mexanikasining matematik apparati matematik apparatdan foydalanmasdan, faqat sifat jihatidan ko'rib chiqiladi. Keyingi bo'limda taqdim etiladigan narsalarning ko'p qismini o'quvchi dalillarsiz "imon bilan" qabul qilishi kerak. Atomdagi elektronning harakatini tasvirlash uchun kvant raqamlari oddiygina kiritiladi, shu bilan birga ular Shredinger tenglamasi yechimining natijasidir.

2.2. Atom tuzilishining kvant-mexanik modeli Geyzenberg mikro va makroob'ektlarni kuzatishdagi tub farqlarni ko'rsatdi. Har qanday ob'ektni kuzatish, asosan, ikkita holatga to'g'ri keladi:

1) Ob'ektning o'zi har qanday signallarni beradi. Masalan, ishlayotgan dvigatelning shovqini, issiqlik nurlanishi va boshqalar.

2) Kuzatilgan ob'ektga qandaydir ta'sir ko'rsatadi, masalan, yorug'lik, radioto'lqinlar va boshqalar bilan nurlanish va aks ettirilgan signal qayd qilinadi (radarda, aksolokatsiyada keng qo'llaniladi). Bundan tashqari, kuzatilgan ob'ektga ta'sir qanchalik kuchli bo'lsa, aks ettirilgan signal kuchliroq (ceteris paribus) va ob'ektni ro'yxatdan o'tkazish ishonchliroq bo'ladi.

Agar bizga tanish bo'lgan makroob'ektlar kuzatilsa, u holda elektromagnit nurlanishning (yorug'lik, radio to'lqinlar va boshqalar) ularga ta'siri ularning holatini ham, tezligini ham o'zgartirmaydi. Mikrokosmos ob'ektlarini, masalan, elektronlarni kuzatishda vaziyat butunlay boshqacha. Yorug'lik kvantining elektronga ta'siri ostida, ikkinchisining tezligi o'zgarishsiz qolmaydi. Shuning uchun, foton ta'sirida elektronning ma'lum bir nuqtada o'rnini aniqlab, biz uning tezligini bir vaqtning o'zida aniqlay olmaymiz - u allaqachon o'zgargan.

Geyzenberg "noaniqlik munosabati" deb nomlangan munosabatni taklif qildi:

Bu yerda p - zarracha impulsining qiymatidagi noaniqlik, x - uning koordinatalaridagi noaniqlik. Bu munosabatdan kelib chiqadiki, elektronning koordinatalari qanchalik aniq aniqlansa, uning impulsi shunchalik aniqroq bo'lmaydi va aksincha. Boshqacha qilib aytganda, elektronning traektoriyasi haqida gapirishning ma'nosi yo'q, chunki ikkinchisini tavsiflash uchun elektronning koordinatalarini ham, vaqtning har bir momentidagi momentumini ham aniq bilish kerak (bu unga kiritilgan). atomning Bor modeli). Noaniqlik munosabati shuni ko'rsatadiki, elektron kabi kichik zarrachaning harakatini bunday aniq tavsiflash mumkin emas, ya'ni elektronning orbitasi (traektoriyasi) tushunchasining o'zi asossiz bo'lib chiqadi. Atomdagi elektronning harakatini tavsiflashning butunlay boshqacha usuli kerak, bu kvant mexanikasi tomonidan ta'minlanadi. Kvant mexanikasida elektronning harakatini tavsiflash uchun ikkita pozitsiya boshlang'ich hisoblanadi:

1) elektronning harakati to'lqin xarakteriga ega;

2) elektronning harakati haqidagi bilimimiz ehtimollik (yoki statistik) xususiyatga ega.

Birinchi qoida bo'yicha ba'zi tushuntirishlar allaqachon berilgan (25-betda). Keling, ikkinchi pozitsiyani sharhlaylik. Geyzenbergning noaniqlik printsipiga ko'ra, zarrachaning joylashishini hech qachon aniq aniqlash mumkin emas. Bu holatda qilish kerak bo'lgan eng yaxshi narsa zarrachaning V = x y z fazo mintaqasida bo'lish ehtimolini ko'rsatishdir.

1926 yilda Shredinger atomdagi elektronning harakatini tasvirlash uchun to'lqin funksiyasi kiritilgan tenglamani taklif qildi. Tenglama aldamchi darajada oddiy:

Bu erda E - zarrachaning umumiy energiyasi, to'lqin funksiyasi va H - Gamilton. Gamiltonian energiya tenglamasini yechish uchun to‘lqin funksiyasi bilan qanday matematik amallarni bajarish kerakligini ko‘rsatadi. To'lqin funksiyasining fizik ma'nosini aniqlash qiyin, lekin uning modulining kvadrati | |2 fazoning berilgan hududida elektronni topish ehtimolini aniqlaydi.

Shredinger tenglamasi vodorod va vodorodga o'xshash atomlar uchun (ya'ni, yadro va bitta elektrondan iborat tizimlar uchun) aniq echilgan. Vodorod atomi uchun ushbu tenglamaning yechimidan kelib chiqadiki, atomdagi elektronning harakati to'rtta kvant soni bilan tavsiflanadi.

1°. Bosh kvant soni n. U cheksizlikgacha bo'lgan qiymatlarni qabul qilishi mumkin, ular quyidagilarni belgilaydi:

a) energiya sathining soni (Bor nazariyasida orbita soni);

b) bu ​​sathda joylashgan elektronlarning energiya oralig'i;

v) orbitallarning kattaliklari (Bor nazariyasida orbitalarning radiuslari);

d) berilgan energiya darajasining pastki darajalari soni (birinchi daraja bittadan, ikkinchisi - ikkitadan, uchinchisi - uchtadan va boshqalardan iborat).

e) D. I. Mendeleyevning davriy sistemasida bosh kvant sonining qiymati davr raqamiga mos keladi.

Ba'zan ular asosiy kvant raqamining harf belgilaridan foydalanadilar, ya'ni n ning har bir raqamli qiymati ma'lum bir harf belgisiga mos keladi:

2°. Orbital yoki azimutal kvant soni l. Orbital kvant soni elektronning burchak momentini (momentumini), uning energiyasining aniq qiymatini va orbitallarning shaklini aniqlaydi.

Yangi "orbital" tushunchasi "orbita" so'ziga o'xshab ko'rinadi, ammo butunlay boshqacha ma'noga ega. Orbital - elektronni topish ehtimoli ma'lum bir qiymatga ega bo'lgan fazo hududi (90 - 95%). Ba'zan bu hududning chegara yuzasi orbital deb ataladi va raqamlarda, qoida tariqasida, ushbu mintaqaning bir qismi koordinatalarning koordinatalaridan o'tadigan va figuraning tekisligida yotgan tekislik bilan tasvirlangan. Atom yadrosining markazi koordinatalar boshida joylashgan. Orbital tushunchasi, orbitadan farqli o'laroq, elektronning aniq koordinatalarini bilishni nazarda tutmaydi. Orbital kvant soni asosiy kvant soniga bog'liq va quyidagi qiymatlarni oladi:

va asosiy kvant sonining har bir qiymati n orbital kvant sonining n ta qiymatiga mos keladi. Misol uchun, agar n \u003d 1 bo'lsa, u holda l n \u003d 2 uchun faqat bitta qiymatni (l \u003d 0) oladi, l qiymati ikkita qiymatni oladi: 0 va 1 va hokazo. l ning har bir raqamli qiymati ma'lum bir geometrik qiymatga mos keladi. orbitallarning shakli va harf belgisi beriladi. Birinchi to'rtta harf belgilari tarixiy kelib chiqishi va ushbu pastki darajalar orasidagi elektron o'tishlarga mos keladigan spektral chiziqlarning tabiati bilan bog'liq: s, p, d, f - spektral chiziqlarni keskin nomlash uchun ishlatiladigan inglizcha so'zlarning birinchi harflari ( keskin), asosiy (asosiy), tarqoq (diffuz), fundamental (asosiy). Boshqa pastki darajalarning belgilari alifbo tartibida: g, h, ....

Ma'nosi l l Pastki darajalar soni Har qanday pastki daraja ikkita kvant soni bilan belgilanadi - asosiy (yozishda ular odatda raqamli qiymatni bildiradi) va orbital (yozishda ular odatda harf belgilaridan foydalanadilar). Masalan, n = 2 va l = 1 bo'lgan energiya pastki darajasini quyidagicha yozish kerak:

2p pastki daraja. l qiymati bir xil bo'lgan barcha orbitallar bir xil geometrik shaklga ega va asosiy kvant sonining qiymatlariga qarab, o'lchamlari bo'yicha farqlanadi, ya'ni ular o'xshash raqamlardir. Masalan, l = 0 (s-orbitallar) bo'lgan barcha orbitallar shar shakliga ega, lekin bosh kvant soni n qiymatiga qarab radiuslari bilan farqlanadi. n qiymati qanchalik katta bo'lsa, orbitallarning o'lchamlari shunchalik katta bo'ladi, masalan, 1s orbital eng kichik o'lchamlar, 2s orbitalning radiusi kattaroq, 3s undan ham katta.

3°. Magnit kvant soni ml. Elektronning yadro atrofida aylanishini yopiq zanjirdagi oqim harakati bilan solishtirish mumkin. Bunday holda magnit maydon paydo bo'ladi, uning kuchi elektronning aylanish tekisligiga perpendikulyar yo'naltiriladi. Agar atom tashqi magnit maydonda bo'lsa, u holda kvant mexanik tushunchalariga ko'ra, uning elektronlari magnit momentlarining ushbu maydon yo'nalishi bo'yicha proyeksiyalari butun son bo'lishi uchun joylashtirilishi kerak (3-rasmga qarang). Shu bilan birga, ular ham salbiy, ham ijobiy qiymatlarni, shu jumladan nolni ham olishlari mumkin.

Magnit moment proyeksiyasining raqamli qiymati magnit kvant sonidir. Agar orbital kvant sonining qiymati l bo'lsa, magnit kvant soni - l dan + l gacha bo'lgan qiymatlarni, shu jumladan nolni oladi. Qiymatlarning umumiy soni 2l + 1 bo'ladi.

Guruch. 3. Magnit kvant sonining fizik ma'nosi Shunday qilib, magnit kvant soni tanlangan koordinata tizimiga nisbatan fazodagi orbitallarning joylashishini aniqlaydi.

ml ning mumkin bo'lgan qiymatlarining umumiy soni ma'lum bir pastki darajadagi orbitallarni kosmosda qancha usulda joylashtirish mumkinligini ko'rsatadi, ya'ni.

pastki darajadagi orbitallarning umumiy soni.

pastki darajadagi orbitallar Orbital kvant soni l = 0 magnit kvant sonining yagona qiymatiga mos keladi ml = 0. Bu qiymatlar shar shakliga ega bo'lgan barcha s-orbitallarni tavsiflaydi. Bu holda magnit kvant soni faqat bitta qiymatni olganligi sababli, har bir s-kichik daraja faqat bitta orbitaldan iborat. Har qanday p-kichik darajani ko'rib chiqaylik: l = 1 da, orbitallar dumbbell shaklida (hajmli "sakkizlik"), magnit kvant soni quyidagi qiymatlarni oladi ml = – 1, 0, + 1 (uchta qiymat), shuning uchun p-kichik daraja uchta orbitaldan iborat bo'lib, bu orbitallar uchta koordinata o'qi bo'ylab joylashgan va mos ravishda px, py, pz bilan belgilanadi. d-pastki daraja uchun l = 2, ml = – 2, – 1, 0, + 1, + 2 (qiymatlar) va har qanday d-kichik daraja kosmosda ma'lum bir tarzda joylashtirilgan beshta orbitaldan iborat (2-rasmga qarang). 6) va mos ravishda dxy, dxz, dzy, dz 2 va dx 2 y 2 belgilanadi. Beshta dorbitaldan to'rttasi to'rt bargli rozet shaklida bo'lib, ularning har biri ikkita ganteldan tashkil topgan, beshinchi orbital esa a. ekvator tekisligida (dz 2 -orbital) va z o'qi bo'ylab joylashgan torusli dumbbell. d x 2 y 2 orbitalning "barglari" x va y o'qlari bo'ylab joylashgan. Dxy, dxz va dyz orbitallari tegishli o'qlar orasida joylashgan.

Guruch. 4. s-, p- va d-orbitallarning fazoviy konfiguratsiyasi To'rtinchi energiya darajasi to'rtta pastki sathdan iborat - s, p, d va f. Ularning dastlabki uchtasi yuqorida muhokama qilinganlarga o'xshaydi va to'rtinchisi, f-kichik daraja allaqachon yetti orbitaldan iborat bo'lib, ularning fazoviy konfiguratsiyasi ancha murakkab va biz ularni ko'rib chiqmaymiz.

4°. Spin kvant soni (elektron spin), ms. 1926 yilda

Ulenbek va Goldsmit orbital harakatdan tashqari, elektron markazdan o'tuvchi o'z o'qi atrofida aylanishda ishtirok etishi kerakligini ko'rsatdi. Shuning uchun elektron o'z burchak momentiga ega bo'lishi kerak va u zaryadlangan zarracha bo'lgani uchun magnit moment. Ushbu vakillik juda ibtidoiy, ammo aniqlik uchun ishlatiladi, shuning uchun biz undan foydalanamiz.

Elektronning o'z o'qi atrofida aylanishning faqat ikkita yo'nalishi mumkin:

soat yo'nalishi bo'yicha va soat sohasi farqli o'laroq. Shuning uchun spin kvant soni faqat ikkita qiymatni oladi: + 1 va 1.

Guruch. 5. Elektron spinining paydo bo'lishi (Uhlenbek va Goldsmitga ko'ra) Shunday qilib, atomdagi elektronning holati to'rtta kvant sonining qiymatlari to'plami bilan aniqlanadi. "Orbital" tushunchasi yuqorida keltirilgan (29-betga qarang). Keling, kvant sonlarining fizik ma'nosini tushuntirishda qo'llanilgan va keyinroq qo'llaniladigan ba'zi atamalarni aniqroq belgilab olaylik.

Orbital kvant sonining qiymati bir xil bo'lgan orbitallar guruhi energiya pastki darajasini hosil qiladi.

Bosh kvant sonining bir xil qiymatiga ega bo'lgan barcha orbitallar to'plami, ya'ni energiya qiymati yaqin bo'lgan orbitallar energiya darajasini hosil qiladi.

Agar vodorod atomining tuzilishini tavsiflashda alohida muammolar mavjud bo'lmasa - asosiy holatda minimal energiya bilan orbitalni egallashi kerak bo'lgan faqat bitta elektron, u holda ko'p elektronli atomlarning tuzilishini tavsiflashda quyidagini hisobga olish kerak: elektronning nafaqat yadro bilan, balki boshqa elektronlar bilan ham o'zaro ta'siri. Bu elektronlar atomdagi turli pastki darajalarni to'ldirish ketma-ketligi muammosini keltirib chiqaradi. Bu ketma-ketlik uchta "qoida" bilan belgilanadi.

1. Pauli printsipi. Bitta atomda barcha to'rtta kvant soni uchun bir xil qiymatlar to'plamiga ega ikkita elektron bo'lishi mumkin emas.

Bu shuni anglatadiki, elektronlar kamida bitta kvant sonining qiymatida farq qilishi kerak. Birinchi uchta kvant soni elektron joylashgan orbitalni tavsiflaydi. Va agar ikkita elektron bir xil to'plamga ega bo'lsa, bu ularning bir xil orbitalda ekanligini anglatadi. Pauli printsipiga ko'ra, ular spinning qiymatida farq qilishi kerak. Bundan kelib chiqadiki, bir orbitalda faqat qarama-qarshi spin qiymatlariga ega bo'lgan ikkita elektron bo'lishi mumkin.

Energiya darajasining "imkoniyati" ni aniqlash uchun, ya'ni.

Asosiy kvant soni n darajasida bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal elektronlar soni uchun biz quyidagi jadvalni tuzamiz:

Birinchi uchta energiya darajasining maksimal elektron sig'imi Jadvalda ko'rsatilgandek, ma'lum energiya darajasidagi orbitallar soni n qiymatiga qarab arifmetik progressiyani hosil qiladi, bu erda birinchi had a1 = 1, oxirgisi esa an = 2l + 1. Progressiya farqi 2 ga, son a'zolari esa - n. Bu holda progressiyaning Sn yig'indisi quyidagilarga teng bo'ladi:

va l = n ni hisobga olgan holda - Shunday qilib, asosiy kvant soni n qiymatiga ega bo'lgan energiya darajasidagi orbitallarning umumiy soni n2 ga teng. Va bitta orbitalda faqat ikkita elektron bo'lishi mumkinligi sababli, energiya darajasining maksimal elektron sig'imi 2n2 ekanligini olamiz.

Atomdagi elektronning holatini qayd etishning ma'lum bir shakli mavjud.

Masalan, vodorod atomining asosiy holati uchun u quyidagicha ko'rinadi:

Bu shuni anglatadiki, birinchi energiya darajasida s-kichik sathda bitta elektron mavjud. Elektronlarning pastki darajalar bo'yicha taqsimlanishini qayd etishning yana bir shakli mavjud - kvant hujayralari yordamida.

Bunda orbital shartli ravishda kvadratchalar bilan, elektronlar esa strelkalar bilan yoki spinning belgisiga qarab belgilanadi. Keyin vodorod atomining elektron tuzilishini quyidagicha tasvirlash mumkin:

Bor atomi kabi ko'p sonli elektronga ega bo'lgan atomning elektron tuzilishini quyidagi usullar bilan yozish mumkin:

2. Hund qoidasi. Bu qoida orbitallarning bitta pastki darajadagi elektronlar bilan to'ldirilishi ketma-ketligini belgilaydi.

Xund qoidasi quyidagicha tuzilgan: “Bir pastki sath ichida elektronlar orbitallarda shunday joylashadiki, ularning umumiy spini maksimal bo‘ladi, ya’ni pastki sathda juftlashtirilmagan elektronlarning maksimal soni bo‘lishi kerak”. Ushbu qoidaning bajarilishini p-kichik darajani to'ldirish misolida ko'rib chiqing.

1-variant jami spin 2-variant jami spin Xund qoidasiga ko'ra orbitallar birinchi variant bo'yicha to'ldiriladi, ya'ni birinchi navbatda elektronlar barcha erkin orbitallarni egallaydi va shundan keyingina ular juftlashadi.

3. Eng kam energiya printsipi (Klechkovskiy qoidasi).

Vodorodga o'xshash atomlarda (yadro va bitta elektrondan iborat mikrotizim) energiya sathlarini to'ldirish asosiy kvant soni n (n = 1, 2, 3, ... va hokazo) monoton o'sishiga mos ravishda sodir bo'ladi. Har bir n qiymati uchun pastki darajalar 0 dan (n - 1) gacha bo'lgan qiymatlarni qabul qiluvchi orbital kvant soni l ni oshirish tartibida to'ldirilishi kerak. Va keyingi energiya darajasini to'ldirish faqat oldingi daraja to'liq to'ldirilganda boshlanadi. Energiya darajasidagi elektronlarning maksimal soni 2n2 formulasi bilan aniqlanadi va shuning uchun davrlardagi elektronlarning maksimal soni quyidagicha bo'lishi kerak:

Biroq, aslida, davriy jadvalda boshqacha rasm kuzatiladi:

Ushbu jadvaldan ko'rinib turibdiki, davrlar juft bo'lib joylashtirilgan, faqat ikkita elementni o'z ichiga olgan birinchi davr bundan mustasno bo'lib, unda birinchi energiya darajasi to'ldirilgan, bitta pastki sathdan iborat va ichki elektronlar mavjud emas. tashqi darajadagi tuzilishiga ta'sir qilishi mumkin. Boshqa hollarda, quyidagi rasm kuzatiladi: uchinchi davrning tuzilishi ikkinchisining tuzilishiga o'xshaydi (va ikkalasi ham 8 ta elementni o'z ichiga oladi), beshinchi davrning tuzilishi to'rtinchi davrning tuzilishiga o'xshaydi (va ikkalasi ham o'z ichiga oladi). 18 ta element), ettinchisi oltinchining tuzilishiga o'xshaydi (har biri 32 ta element).

V. M. Klechkovskiy tomonidan taklif qilingan elektronlarni guruhlarga taqsimlash haqiqat bilan ancha yaxshi kelishuvni beradi: "Atomda har bir elektron uning energiyasi minimal bo'lgan pastki darajani egallaydi."

Yuqorida aytib o'tilganidek, elektronning energiyasi nafaqat asosiy kvant sonining qiymati, balki orbitalning qiymati bilan ham belgilanadi, shuning uchun birinchi navbatda qaysi pastki sath elektronlar bilan to'ldirilishini aniqlash uchun. , ikkala kvant sonining qiymatlarini hisobga olish kerak.

Amaliy qo'llash uchun Klechkovskiy qoidasini quyidagicha shakllantirish mumkin:

ularga mos keladigan asosiy va orbital kvant sonlari qiymatlari yig'indisini oshirish ketma-ketligi.

b) "Bir nechta kichik darajalar uchun ushbu yig'indining bir xil qiymatlari bo'lsa, birinchi navbatda asosiy kvant soni eng kichik qiymatga ega bo'lgan pastki daraja to'ldiriladi."

Ushbu qoidaning maxsus qo'llanilishini ko'rib chiqing:

1 va 2 ga teng yig'indilarning dastlabki ikkita qiymati (n + l) uchun mos ravishda yo'q. muqobil variantlar, va pastki darajalar quyidagi ketma-ketlikda to'ldiriladi: 1s va keyin 2s. 3 yig'indisi qiymatidan boshlab, ikkita variant paydo bo'ladi: 2p pastki darajasini yoki 3s pastki darajasini to'ldirish. Klechkovskiy qoidasiga muvofiq, biz n kichikroq qiymatga ega bo'lgan pastki darajani tanlaymiz, ya'ni 2p-pastki daraja.

Keyin 3s pastki darajasi to'ldiriladi. Bundan tashqari, qiymat n + l = 4. Yana ikkita bunday qiymat mavjud: 3p-pastki daraja uchun va 4s-pastki daraja uchun (oldingi holatga o'xshash holat). Avval 3p-, keyin esa 4s-pastki darajalari to'ldiriladi. 3d pastki darajasi erkin bo'lib qoladi, chunki u uchun n + l yig'indisi 4 soniyadan kattaroqdir.

energiya quyi darajalarini to'ldirish ketma-ketligi:

Ammo bunday to'ldirish ma'lum bir nuqtaga qadar sodir bo'ladi. Agar atom yadrosi zaryadining ortishi bilan pastki sathlar energiyasining o'zgarishini ko'rib chiqsak (8-rasmga qarang), unda barcha pastki darajalar energiyasining kamayishini ko'rishimiz mumkin. Ammo har xil pastki darajalarda energiyaning pasayishi tezligi bir xil emas. Shuning uchun, agar kaltsiydan oldin 3d pastki darajasi energiyada 4s dan yuqori bo'lsa, u holda skandiy va undan keyingi elementlardan boshlab, uning energiyasi keskin kamayadi, masalan, Fe2 + ionining elektron tuzilishi (1s22s22p63s23p63d6). Ionning berilgan elektron tuzilishidan temirning ikkita valentlik elektroni kamroq energetik qulay 4s pastki sathini qoldirganligini ko'rish mumkin. Xuddi shunday energiya inversiyasi 5s va ​​4f pastki darajalari, shuningdek, 6s va 5f pastki darajalari uchun ham kuzatiladi.

Guruch. 6. Yadro zaryadining ortishi bilan pastki sathlar energiyasining o'zgarishi sxemasi.

Keyinchalik, to'liq va yarim to'ldirilgan pastki darajalar barqarorlikni oshirganligi aniqlandi. Shunday qilib, d pastki darajasi uchun barqaror elektron konfiguratsiyalar d 10 va d 5, f pastki darajasi uchun esa mos ravishda f 14 va f 7. Bu ba'zi elementlarning tashqi energiya darajalari tuzilishidagi anomaliyalarni tushuntiradi, masalan: xromda valentlik elektronlari 3d 44s2 joylashishi kerak edi, lekin haqiqatda - 3d 54s1, misda 3d 94s2, aslida esa 3d 104s1 bo'lishi kerak edi. Elektronlarning s-pastki sathdan d-pastki darajaga o'xshash o'tishlari molibden, kumush, oltin, shuningdek f-elementlarda kuzatiladi.

Bundan tashqari, tashqi energiya sathining tuzilishida, asosan, aktinidlarda boshqa anomaliyalar mavjud bo'lib, bu erda ko'rib chiqilmaydi.

Atomdagi elektronning holati to'rtta kvant sonining qiymatlari to'plami bilan belgilanadi, ularning har biri ma'lum bir narsani aks ettiradi. jismoniy miqdor. Birinchi uchta kvant soni uchun geometrik talqinni ham kiritish mumkin:

bosh kvant soni n orbitallarning hajmini, orbital kvant soni l orbitallarning geometrik shaklini, magnit kvant soni ml orbitallarning tanlangan koordinata tizimiga nisbatan fazodagi joylashishini aniqlaydi.

Atomlarning energiya pastki sathlarini qo'zg'atmagan holatda elektronlar bilan to'ldirish uchta qoidaga bo'ysunadi:

Pauli printsipi, Xund qoidasi va Klechkovskiy qoidasi.

1. Rb+ ionining elektronlari quyidagi orbitallarda bo'lishi mumkinmi?

1) 4p; 2) 3f; 3) 5s; 4) 5p?

Yechim. Rb elementi davriy sistemaning davrining V guruhining I asosiy kichik guruhida bo'lib, uning elektron sathi n = 5: 5s1 asosiy kvant soni bilan to'ldirila boshlaganini bildiradi. Rb+ ioni tashqi elektronni yo'qotdi. Bu qoʻzgʻatmagan Rb+ ionining 5p yoki 5s orbitallarida ham elektronlar yoʻqligini bildiradi. Biroq, atom qo'zg'alganda elektronlar bu orbitallarga o'tishi mumkin.

Oxirgi darajani tasvirlaymiz (n = 4): 4s2p6d 0f 0. U har qanday s-element kabi 8 ta elektronga ega (yaʼni davriy sistemaning I yoki II guruhining asosiy kichik guruhining elementi, unda s- pastki daraja to'ldirilgan). Nima uchun 4d va 4f pastki darajalari bo'sh? Gap shundaki, 4d pastki sathining energiyasi 5s dan yuqori, 4f esa 6s dan yuqori bo'lib, birinchi navbatda past energiyali pastki darajalar to'ldiriladi (Klechkovskiy qoidasi). Shunday qilib, Rb+ elektronlari 4p orbitallarda bo'lishi mumkin.

Ular 3f orbitallarda bo'lishi mumkinmi yoki yo'qligini ko'rish kerak. n = uchun orbital kvant soni l s, p va d pastki darajalariga mos keladigan 0,1,2 qiymatlarni oladi. Va 3f pastki darajasi oddiygina mavjud emas.

2. Elektron konfiguratsiyasi 1s22s2p63s2p6 bo'lgan uchta zarrachaga (atom, ion) misollar keltiring.

Yechim. Tegishli element Davriy tizim - Ar (uchinchi - tashqi - elektron darajadagi elektronlar). Bunday elektron konfiguratsiyaga ega bo'lgan boshqa atomlar yo'qligi aniq. Ammo biz bilamizki, barqaror 8 elektronli qobiq uchun qoida tariqasida 1-3 elektronga ega bo'lmagan elementlar ularni olib, manfiy ionlarga aylanadi va keyingi bosqichda 1-3 elektronga ega bo'lib, ulardan voz kechib, musbat bo'ladi. ionlari.. Demak, u Cl–, S2–, P3–, K+, Ca2+, Sc3+ boʻlishi mumkin... Oʻzingizga yoqqan uchta zarrachani tanlang.

3. Agar spin kvant soni bitta qiymatga - 1 ga ega bo'lsa, V davrda nechta element bo'lar edi?

Yechim. Aslida, spin kvant soni, siz bilganingizdek, ikki xil qiymatni oladi: + 1 va - 1. Agar u bitta qiymatga ega bo'lsa, elektron qobiq elektronlar sonining yarmini sig'dira oladi, chunki ularning barchasi har biridan farq qilishi kerak. boshqa kvant sonlari to'plami (Pauli printsipi) va, demak, davrdagi elementlar 2 barobar kamroq bo'ladi.

4. Bizning dunyomizdan 1) bir o'lchovliga o'tish jarayonida qanday kvant raqamlari va sizningcha, qanday o'zgarishi kerak;

2) besh o'lchovli?

Yechim. Bu savolga javob berish uchun 4 kvant sonidan qaysi biri fazoning o'lchamiga bog'liqligini tushunish kerak.

Asosiy kvant raqami n elektron darajalar (qobiqlar, qatlamlar) sonini aniqlaydi va asosan elektron bulutining hajmini tavsiflaydi:

Kosmosning o'lchami (nol bo'lmagan) bu xususiyatga ta'sir qilmasligi aniq.

Orbital kvant soni l elektron bulutining shaklini tavsiflaydi. Uch o'lchovli o'lchovlardan tashqari, biz faqat ikki va bir o'lchovli olamlarni vizual tarzda tasavvur qilishimiz mumkin. Ikki o'lchovli dunyoda elektron bulutlar, hamma narsa kabi, tekis bo'ladi, lekin shakl tushunchasi qoladi. Mohiyatan, hajmli elektron bulutlarning qog'ozdagi tasviri, ularning varaq tekisligiga proyeksiyasi ma'lum darajada ikki o'lchovli dunyoga o'tishdir. Bir o'lchovliga kelsak, bu erda shakl tushunchasi o'chiriladi, faqat o'lcham (uzunlik) qoladi. Ehtimol, bu holda orbital kvant soni o'z ma'nosini yo'qotadi.

Agar biz biznikidan yuqori o'lchamdagi bo'shliqni ko'rib chiqsak, bu erda "shakl" tushunchasi ancha kengayadi va elektron shakllarining butun xilma-xilligini tavsiflash uchun l ning ko'proq turli qiymatlari talab qilinishini istisno qilib bo'lmaydi. berilgan n uchun bulutlar.

Magnit kvant soni ml elektron bulutning fazoviy yo'nalishini tavsiflaydi, ya'ni u bevosita o'lchamga bog'liq. l = 0 uchun ml sferik simmetrik s-bulut fazosida orientatsiya qilishning yagona imkoniyatini aks ettiruvchi yagona 0 qiymatini olishi mumkin. l = 1 ml uchun 3 ni oladi turli ma'nolar: – 1, 0, 1 – dumbbell shaklidagi p-bulutlar turli koordinata o‘qlari bo‘ylab kengaytirilishi mumkin: px, py, pz. Agar fazoning o'lchami, ya'ni.

koordinata o'qlari soni o'zgaradi, keyin elektron bulutlarni joylashtirish imkoniyatlari soni ham o'zgaradi, ya'ni ml to'plami boshqacha bo'ladi.

Berilgan l uchun ml ning turli qiymatlari soni ma'lum bir pastki darajadagi orbitallar sonini aniqlaganligi sababli, bu kimyoda sezilarli o'zgarishlarga olib keladi.

ms - spin kvant soni - ikkita qiymatni oladi: + va -. Bu orbitalda ikkita "qarama-qarshi burilgan" elektron bo'lishi mumkinligini aks ettiradi. Odatda spin elektronning ichki burchak momenti bilan bog'liq va shuning uchun fazoning boshqa o'lchamiga o'tishda o'zgarishi mumkin.

1. Davriy tizimda D. I. Mendeleyev tomonidan tuzilgan Davriy qonunning qancha buzilishi holatlarini toping:

"elementlarning kimyoviy va fizik xususiyatlari ularning atom og'irliklari bilan davriy bog'liqdir". Ushbu qoidabuzarliklarni qanday izohlash mumkin?

2. a) qo‘zg‘atmagan, b) qo‘zg‘aluvchan Na+ ionining elektronlari 2s, 2d, 3f, 4s, 5d orbitallarda bo‘lishi mumkinmi? Ogohlantirish.

3. Davriy sistemaning I va II davrlari elementlari atomlarining elektron tuzilishini yozing.

4. Tarkibida faqat zarrachalari bor murakkab moddalarga ikkita misol keltiring elektron tuzilma 1s22s2p6.

5. Qo'zg'atmagan litiy atomining eng tashqi elektroni uchun qanday kvant raqamlari mavjud?

6. Faraz qilaylik, qandaydir Y koinotda kvant sonlar to‘plami mavjud bo‘lsin:

Y koinot davriy tizimining III davrida nechta element bo'lar edi?

Sizningcha, Y olamida nechta o'lchov bo'lishi mumkin?

7. Agar boshqa doimiy kvant sonlari bilan spin ms = ± 1 qiymatlarga ega bo'lsa, davriy tizimimizning ikkinchi davrida elementlar soni qanday o'zgaradi?

8. Atomlar yadrolarida nechta proton va neytron bor a) 7Li;

b) 119Sn; c) 235U?

molekulalar kimyoviy moddalar ifodalaydi murakkab tizim atom yadrolari va elektronlar. Molekuladagi atomlarni asosan elektrostatik kuchlar ushlab turadi. Bunday holda, ular kimyoviy bog' bilan bog'langan deb aytiladi. Kimyoviy bog'lanish tashqi qatlamning s- va p-elektronlari va oldingi tashqi qatlamning d-elektronlari tomonidan amalga oshiriladi. Ushbu ulanish quyidagi parametrlar bilan tavsiflanadi:

1. Bog` uzunligi - kimyoviy bog`langan ikki atom orasidagi yadrolararo masofa.

2. Valentlik burchagi - kimyoviy bog`langan atomlar markazlaridan o`tuvchi xayoliy chiziqlar orasidagi burchak.

3. Bog'lanish energiyasi - uni gaz holatida sindirish uchun sarflangan energiya miqdori.

4. Bog'larning ko'pligi - atomlar orasidagi kimyoviy bog'lanish amalga oshiriladigan elektron juftlar soni.

Molekuladagi atom shartli tushunchadir, chunki uning energiyasi va elektron holati tuzilishi avvalgi bobda muhokama qilingan izolyatsiyalangan atomdan tubdan farq qiladi. Keling, ikkita proton va bitta elektrondan tashkil topgan eng oddiy tizimdagi zarralar o'rtasida qanday kuchlar paydo bo'lishini ko'rib chiqaylik (9-rasmga qarang). Agar ikkita protonni birlashtirsak, ular o'rtasida itaruvchi kuchlar paydo bo'ladi va barqaror tizimni olish haqida gapirishning hojati yo'q. Keling, ularning maydoniga bitta elektronni joylashtiramiz. Bu erda ikkita holat yuzaga kelishi mumkin.

Guruch. 9. H+ da yadrolar va elektron o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchlarining taqsimlanishi.

Birinchisi, elektron protonlar orasida bo'lganda (a) va ikkinchisi, ulardan birining (b) orqasida joylashganida. Ikkala holatda ham jozibali kuchlar paydo bo'ladi. Birinchi holda, proton markazlari orqali o'tadigan o'qdagi bu kuchlarning tarkibiy qismlari (proyeksiyalar) itaruvchi kuchlar bilan qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltiriladi (9a-rasmga qarang) va ularni qoplashi mumkin.

Bu energetik jihatdan barqaror tizimni yaratadi. Ikkinchi holda, jozibador kuchlarning tarkibiy qismlari turli yo'nalishlarga yo'naltiriladi (9b-rasmga qarang) va protonlar orasidagi itaruvchi kuchlarni muvozanatlash haqida gapirish qiyin. Bundan kelib chiqadiki, molekula yoki ion hosil bo'lishi bilan kimyoviy bog'lanish paydo bo'lishi uchun elektronlar asosan yadrolararo bo'shliqda bo'lishi kerak. Bu hudud bog'lanish hududi deb ataladi, chunki u erda elektronlar mavjud bo'lganda kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi. Yadrolar orqasidagi maydon bo'shashish deb ataladi, chunki elektronlar unga kirganda, kimyoviy bog'lanish hosil bo'lmaydi. Bu erda H + ionida kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishining eng oddiy holati ko'rib chiqildi. Vodorod molekulasiga o'xshash mulohazalarni qo'llagan holda, biz bog'lanish hududida ikkinchi elektronning paydo bo'lishi tizimni yanada barqarorlashtiradi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Shuning uchun barqaror kimyoviy bog'lanishni hosil qilish uchun kamida bitta elektron juft bo'lishi kerak.

Bu holda elektron spinlari antiparallel bo'lishi kerak, ya'ni.

turli yo'nalishlarga qaratilgan. Kimyoviy bog'lanishning shakllanishi tizimning umumiy energiyasining pasayishi bilan birga bo'lishi kerak.

Guruch. 10. Ikki vodorod atomli sistemaning potentsial energiyasining o'zgarishi sifatida Ikki vodorod atomining yaqinlashishi misolida tizimning potentsial energiyasining o'zgarishini ko'rib chiqing. Atomlar bir-biridan juda katta masofada joylashganida, ular o'zaro ta'sir qilmaydi va bunday tizimning energiyasi nolga yaqin bo'ladi. Ular yaqinlashganda, bir atomning elektroni va boshqa atomning yadrosi o'rtasida va aksincha, jozibali kuchlar paydo bo'ladi.

Bu kuchlar atomlar orasidagi masofa kvadratiga teskari ortib boradi. Tizimning energiyasi kamayadi. Atomlar bir-biriga yaqinlashganda, ularning yadrolari va elektronlari orasidagi itaruvchi kuch rol o'ynay boshlaydi.

Qaytaruvchi kuchlarning ortishi masofaning oltinchi kuchiga teskari proportsionaldir. Potensial energiya egri chizig'i minimaldan o'tadi va keyin keskin ko'tariladi (10-rasm).

Minimalning egri chiziqdagi holatiga mos keladigan masofa yadrolararo muvozanat masofasi bo'lib, kimyoviy bog'lanish uzunligini aniqlaydi. Molekuladagi atomlar muvozanat holati bo'yicha tebranish harakatida qatnashganligi sababli ular orasidagi masofa doimo o'zgarib turadi, ya'ni atomlar bir-biriga qattiq bog'lanmagan.

Muvozanat masofasi ma'lum bir haroratda qandaydir o'rtacha qiymatga to'g'ri keladi. Harorat ko'tarilgach, tebranish amplitudasi ortadi. Etarli darajada yuqori haroratda atomlar bir-biridan cheksiz katta masofaga uchib ketishi mumkin, bu kimyoviy bog'lanishning uzilishiga to'g'ri keladi. Energiya o'qi bo'ylab minimal chuqurlik kimyoviy bog'lanish energiyasini aniqlaydi va qarama-qarshi belgi bilan olingan bu energiyaning qiymati berilgan ikki atomli zarrachaning dissotsilanish energiyasiga teng bo'ladi. Agar elektronlari parallel spinga ega bo'lgan vodorod atomlari bir-biriga yaqinlashsa, atomlar o'rtasida faqat itaruvchi kuchlar paydo bo'ladi va bunday tizimning potentsial energiyasi ortadi (10-rasm).

Guruch. 11. Ikki sinusoidni qo'shish natijalari.

Yuqorida ta'kidlanganidek, s-, p- va d-elektronlar kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadilar, elektron bulutlarning turli geometrik konfiguratsiyasiga ega va turli belgilar kosmosdagi to'lqin funktsiyalari. Kimyoviy bog'lanishning paydo bo'lishi uchun elektron qobiqlarning qismlarini to'lqin funktsiyasining bir xil belgisi bilan qoplash kerak. Aks holda, kimyoviy bog'lanish hosil bo'lmaydi.

Ushbu bayonotni ikkita sinusoidning superpozitsiyasi misolida osongina tushuntirish mumkin, ular birinchi yaqinlashuvda to'lqin funktsiyalari bilan aniqlanishi mumkin (11-rasmga qarang):

Xuddi shu sohada turli xil belgilarga ega bo'lgan ikkita sinusoidning superpozitsiyasida (11a-rasm), ularning umumiy komponenti nolga teng bo'ladi - hech qanday aloqa yo'q. Qarama-qarshi holatda tebranish amplitudalari qo'shiladi va yangi sinusoid hosil bo'ladi - kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi (11b-rasm).

Elektron bulutlarning simmetriyasiga qarab, ularning bir-biriga yopishishi natijasida kimyoviy bog'lanish hosil bo'ladi, umumiy elektron buluti turli xil simmetriyaga ega bo'ladi, unga ko'ra ular uch turga bo'linadi:

Va - ulanishlar.

Aloqa bulutlar atomlar markazlarini bog'laydigan chiziq bo'ylab bir-biriga yopishganda amalga oshiriladi, maksimal elektron zichligiga yadrolararo bo'shliqda erishiladi va atomlar markazlarini bog'laydigan chiziqqa nisbatan silindrsimon simmetriyaga ega. Shakldan ko'rinib turibdiki. 12, sferik simmetriya tufayli s-elektronlar doimo bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadilar. Ular boshqa atomning quyidagi elektronlari bilan ustma-ust tushishi natijasida bog` hosil qiladi: s–, pX–, d X 2 Y 2 elektronlar. Boshqa orbitallarda joylashgan elektronlar bilan, masalan, pY yoki pZ, kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishi mumkin emas, chunki elektron zichligi qarama-qarshi belgilarga ega bo'lgan joylarda bir-biriga yopishish sodir bo'ladi. S-elektronlari bilan bog'lanish imkoniyati tugamaydi; u ikkita pX yoki pX kabi boshqa elektron bulutlarning bir-birining ustiga chiqishida hosil bo'lishi mumkin va 1-rasm. 12. -bog`lanishlarining yasalishiga ba'zi misollar.

Bog'lanishlar elektron bulutlar atomlar markazlarini bog'laydigan chiziq ustida va pastda bir-biriga yopishganda paydo bo'ladi. Umumiy elektron bulutlari ham bu o'qga nisbatan simmetrikdir, lekin ular -bog'dagi kabi silindrsimon simmetriyaga ega emas. Ularning fazoviy joylashuvi tufayli bog'lanish elektronlar tomonidan pY - pY, pZ - pZ, pY - dXY kabi orbitallar juftlarida hosil bo'ladi.

Bog'lanish faqat d-elektronlar orqali hosil bo'ladi, chunki ularning to'rtta barg barglari parallel tekisliklarda joylashgan elektron bulutlari bir-biriga yopishadi. Bu bog’ hosil bo’lishida dXY - dXY, dXZ - dXZ, dYZ - dYZ elektronlar ishtirok etganda mumkin.

Elektron bulutlarning simmetriyasiga asoslangan kimyoviy bog'lanishlarning tasnifi yuqorida ko'rib chiqildi. Kimyoviy bog'lanishni tasniflashning yana bir yondashuvi mavjud bo'lib, u molekuladagi atomlar orasidagi elektron zichligi taqsimotining tabiatiga asoslanadi, ya'ni.

kimyoviy bog'lanish elektron juftning u yoki bu atomga tegishliligi nuqtai nazaridan qaraladi. Uchta holat mumkin. Birinchisi:

Elektron juftligi molekuladagi ikkita bir xil atomni bog'laydi. Bunday holda, u ikkalasiga teng darajada tegishli. Molekulada musbat va manfiy zaryadlarning og'irlik markazlarining ajralishi yo'q.

Ular mos tushadi va bunday bog'lanish kovalent qutbsiz deb ataladi. Agar elektron juft ikki xil atomni bog'lasa, u ko'proq elektron manfiy atom tomon siljiydi. Musbat va manfiy zaryadlarning og`irlik markazlari bir-biridan ajralib, bog` qutbli bo`lib, kovalent qutbli bog`lanish deyiladi.

Uchinchi holat elektron juftining atomlardan birining egaligiga to'liq o'tishi bilan bog'liq. Bu elektromanfiylikda keskin farq qiluvchi ikki atomning o'zaro ta'sirida, ya'ni ularning elektr maydonida elektron juftligini ushlab turish qobiliyatida sodir bo'ladi. Bunda elektron bergan atom musbat zaryadlangan ionga, ularni qabul qilgan atom esa manfiy zaryadga aylanadi. Bunday holda, bog'lanish ion deb ataladi.

Bog'lanishning tabiati asosan moddalarning fizik-kimyoviy xususiyatlarini aniqlaydi.

Molekulalari kovalent qutbsiz bog'lanish bilan tavsiflangan moddalar qattiq holatda molekulyar va atom kristall panjaralarini hosil qilishi mumkin. Molekulyar panjaralarda juda zaif molekulalararo o'zaro ta'sir kuzatiladi. Molekulalar kristall panjaraning tugunlarida ularda lahzali va induksiyalangan dipollar hosil bo'lishi sababli ushlab turiladi. Molekuladagi manfiy va musbat zaryadlarning ogʻirlik markazlarining ajralishi bir juft elektronning aylanishi va uning qaysidir vaqtda yadrolardan birining orqasida joylashishi tufayli sodir boʻladi. Molekuladagi bunday holat juda qisqa vaqt davomida kuzatiladi. Shuning uchun bunday dipol lahzali deb ataladi. Biroq, bu vaqt boshqa molekulada dipolni induktsiya qilish uchun etarli. Molekulalarni bir lahzali va induksiyalangan dipollar hosil qilish orqali bog'laydigan kuchlar ko'pincha Van der Vaals kuchlari deb ataladi. Umumiy holatda van-der-Vaals kuchlariga molekulalararo oʻzaro taʼsirning har qanday kuchlari kiradi: dipol-dipol, orientatsion, dispersiya va boshqalar.Van-der-Vaals kuchlari juda kuchsiz boʻlib, buning natijasida kristall panjara yengil qizdirilganda oson vayron boʻladi. Molekulyar kristall panjarali barcha moddalar past erish va qaynash nuqtalariga ega. Van der Vaals kuchi molekuladagi elektronlar soni ortib boradi, chunki lahzali dipollarning hosil bo'lish ehtimoli ortadi. Vodorodda bir juft elektron bor, shuning uchun u eng past qaynash nuqtasiga ega. Kislorod va azot molekulalari juftlikdagi elektronlar tarkibida farqlanadi. Ularning qaynash nuqtalari 13 C ga farq qiladi.

Atom kristall panjarali oddiy moddalar, aksincha, juda yuqori erish va qaynash nuqtalari bilan tavsiflanadi. Bunda cheksiz ko'p atomlar qutbsiz kovalent bog'lar orqali ulkan molekulaga bog'lanadi. Kovalent qutbsiz aloqani uzish energiyasi yuqori. Shuning uchun, bunday kristall panjarani yo'q qilish uchun katta energiya xarajatlari talab qilinadi. Shu bilan birga, agar modda kristall panjarada bitta atomlararo masofa bilan tavsiflansa, u ham juda yuqori qattiqlikka ega bo'ladi. Masalan, olmos.

Molekuladagi atomlari kovalent qutb bog` bilan bog`langan va molekulyar panjaraga ega bo`lgan moddalarning erish va qaynash haroratlari ham past, lekin qutbsiz molekulali moddalarnikidan yuqori bo`ladi. Ularning aksariyati xona haroratidagi gazlardir.

Masalan, vodorod xlorid, vodorod sulfidi va boshqalar. Dipol momentining kattaligi va qaynash nuqtasi o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik yo'q. Katta ehtimol bilan u ammiak, suv va vodorod ftorididan tashqari birikmaning molekulyar og'irligi bilan belgilanadi.

Bu birikmalar, o'xshashlar qatorida, eng yuqori erish va qaynash nuqtalariga ega, ularning keskin oshishi molekulalar o'rtasida vodorod aloqalarining paydo bo'lishi bilan izohlanadi.

elektronegativ atomlar. Ular molekuladagi elektron zichlikni o'zlariga kuchli siljitadilar. Natijada vodorod amalda erkin orbital hosil qiladi va, masalan, ftor atomi erkin elektron juftiga ega. Donor-akseptor mexanizmi orqali molekulalar o'rtasida qo'shimcha aloqalar hosil qilish mumkin bo'ladi, bu esa (HF)n va (H2O)n tarkibidagi molekulalarning nafaqat suyuqlikda, balki gaz fazasida ham mavjudligiga olib keladi. Bunday molekulalarning mavjudligi analoglar uchun bir xil qiymatlarga nisbatan qaynash va erish nuqtalarining oshishiga olib keladi.

Eng yuqori erish va qaynash nuqtalari ionlari joylashgan kristall panjaraning tugunlaridagi moddalarga ega.

Bu ijobiy va salbiy ionlarning kuchli elektrostatik o'zaro ta'siri bilan bog'liq. O'xshash ionlarning itaruvchi kuchlari ancha kam, chunki ular bir-biridan katta masofada joylashgan. Natijada, ionli kristall panjarali barcha moddalar uning hosil bo'lish energiyasining yuqori qiymatlariga ega. Ion bog'lanish galogenidlar, oksidlar va nitratlar, sulfatlar va boshqalar kabi tuzlarda amalga oshiriladi. Ion kristallarini yo'q qilish yuqori erish va qaynash nuqtalarini belgilaydigan muhim issiqlik energiyasini talab qiladi, bu esa, o'z navbatida, zaryadga bog'liq bo'ladi. ionlar, ularning radiuslari va elektron qoplamasi. Zaryad qanchalik katta bo'lsa va ionning radiusi qanchalik kichik bo'lsa, erish nuqtasi shunchalik yuqori bo'ladi. Ionli moddalarning yana bir xossasi elektr tokini yaxshi o`tkazuvchi eritmalar hosil qilish qobiliyatidir.

Shunday qilib, biz birikmalarning fizik-kimyoviy xususiyatlari ulardagi kimyoviy bog'lanishning tabiatiga kuchli bog'liq degan xulosaga kelishimiz mumkin.

Kimyoviy bog'lanishni tashkil etuvchi elektron juftligi, yuqorida aytib o'tilganidek, ikkita yadrodan umumiy foydalaniladi. Bunday holda, har bir elektronning harakati ushbu tizim uchun Shredinger tenglamasining yechimi bo'lgan yangi to'lqin funktsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu to'lqin funksiyasi atom funktsiyalaridan farq qiladi va ma'lum bir molekulyar orbitalga mos keladigan molekulyar funktsiya deb ataladi. Molekulyar orbitallar tizimning umumiy energiyasining ma'lum qiymatlari bilan tavsiflanadi. Molekulada, xuddi atomdagi kabi, energiya darajalarining ketma-ketligi mavjud. Biroq, ular uchun Shredinger tenglamasining qat'iy yechimini olishning iloji yo'q va shuning uchun ular molekulyar to'lqin funktsiyasini belgilash usuli bilan bir-biridan farq qiluvchi taxminiy hisoblash usullariga murojaat qilishadi. Ko'pchilik keng foydalanish ikkita usul oldi: valentlik bog'lanish usuli va molekulyar orbitallar usuli.

Valentlik bog'lanish usulida kimyoviy bog'lanish ikki elektronli va ikki markazli deb qaraladi, ya'ni bog' hosil qiluvchi elektronlar jufti ikki atom orasidagi bo'shliqda lokalizatsiya qilinadi va ulardan umumiy foydalanishda bo'ladi. Umumiy elektron juft hosil bo'lishining ikkita mumkin bo'lgan mexanizmi mavjud. Birinchisi almashinuv deb ataladi va turli atomlarga tegishli va qarama-qarshi spinga ega bo'lgan ikkita elektronning juftlanishidan iborat. Buni quyidagi tarzda ifodalash mumkin:

Donor-akseptor mexanizmi deb ataladigan ikkinchi mexanizm bir atom tomonidan umumiy foydalanish uchun bir juft elektron, ikkinchisi esa erkin orbitalni ta'minlab, kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishiga olib keladi.

Elektron juftligini ta'minlovchi atom donor, erkin orbitalga ega bo'lgan atom esa qabul qiluvchi deyiladi. Bu holda ulanishni shakllantirish sxemasi quyidagicha ko'rinadi:

Kompozitsiyani bashorat qilish imkoniyatlarini ko'rib chiqing kimyoviy birikmalar vodorod va davriy tizimning ikkinchi davri elementlari o'rtasida: Li, Be, B, C, N, O, F, chunki vodorod atomida faqat bitta elektron mavjud va bog'lanish almashinuviga ko'ra sodir bo'ladi. mexanizmi.

2s pastki sathidagi litiy atomi bitta juftlashtirilmagan elektronga ega va shuning uchun birikma LiH tarkibiga ega bo'lishi kerak. Berilliy atomi ushbu pastki darajaga ega va bitta juftlashtirilmagan elektron mavjud emas, shuning uchun berilliy bitta kimyoviy bog'lanish hosil qilmasligi kerak. Bor va undan keyingi elementlar (C, N, O, F) uchun 2p pastki sathi ketma-ket to'ldiriladi va bu elementlarning atomlarida ma'lum miqdordagi juftlashtirilmagan elektronlar bo'ladi. Agar bog'lanish hosil bo'lishida faqat juftlashtirilmagan elektronlarning mavjudligi hisobga olinsa, bu elementlar uchun quyidagilar hosil bo'lishi kerak: vodorod birikmalari: BH, CH2, NH3, H2O, HF. Bu shuni ko'rsatadiki, kimyoviy bog'lanishni hosil qilish uchun faqat almashinuv mexanizmidan foydalangan holda, tajriba ma'lumotlariga zid kelishi mumkin: berilliy BeH2 tarkibidagi vodorod bilan birikma hosil qiladi, borning vodorod birikmalari ham boshqa tarkibga ega va uglerodning vodorod bilan eng oddiy birikmasi CH4 tarkibiga ega.Molekulalar hosil boʻlishida ikkinchi davr elementlarining atomlari qoʻzgʻaluvchan holatda ishtirok etadi, yaʼni s-elektronlari deparatsiyalanadi va ular oʻtgan deb faraz qilib, bu qarama-qarshilikni yoʻq qilish mumkin. p-pastki daraja. Ammo bu erda eksperimental ma'lumotlar bilan yana bir nomuvofiqlik paydo bo'ladi. s- va p-elektronlarning energiyalari har xil bo'lganligi sababli ular hosil qiladigan kimyoviy bog'lanishlarning energiyalari ham har xil bo'lishi kerak va shuning uchun bunday E-H aloqalari turli uzunliklarga ega bo'lishi kerak (ularning hosil bo'lishida ishtirok etadigan orbitallarning turiga qarab). . S- va p-kichik darajalarning energiyalarini o'rtacha hisoblash va boshqa turdagi orbitalardagi elektronlarning energiyalari bir xil bo'lgan yangi darajalarni shakllantirish farazlarini kiritish orqali nazariya va tajribani uyg'unlashtirish mumkin. Va agar shunday bo'lsa, Xund qoidasiga ko'ra, atomda juftlashtirilmagan elektronlarning maksimal soni paydo bo'ladi. Bu gipoteza duragaylanish hodisasi, pastki sathlarning energiyalarini o'rtacha olish natijasida hosil bo'lgan orbitallar esa gibrid deb ataladi. Tabiiyki, bu holda elektron bulutlarning shakli ham, ularning fazodagi joylashuvi ham o'zgaradi. Gibrid orbitallarning shakllanishida qaysi orbitallar ishtirok etishiga qarab, turli xil gibridlanish turlari va hosil bo'lgan gibrid orbitallarning fazoviy konfiguratsiyasi ko'rib chiqiladi (14-rasmga qarang). Olingan gibrid orbitallar soni gibridlanishga kirgan orbitallarning umumiy soniga teng bo'lishi kerak. Qaysi orbitallarning bir-biri bilan o'zaro ta'siriga qarab, gibridlanishning bir necha turlari ko'rib chiqiladi:

sp gibridlanishi. Bu hodisa s- va bitta p-orbitallarni o'z ichiga oladi va natijada ikkita yangi turdagi orbitallar hosil bo'ladi, ular sp-gibrid deb ataladi. Ushbu orbitallar rasmda ko'rsatilgan shaklga ega, ularning o'qlari bir xil to'g'ri chiziqda yotib, 180 ° burchak hosil qiladi. Beriliy atomining sp-gibrid orbitallari BeH2 molekulasida bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi va molekula chiziqli tuzilishga ega;

Guruch. 14. Har xil sp2 gibridlanishlari uchun elektron bulutlarning fazoda joylashishi. S- va ikkita p-orbitallar o'zaro ta'sirga kirishadi, buning natijasida yangi turdagi uchta orbital hosil bo'ladi, ular sp2-gibrid deb ataladi (14-rasmga qarang). Ushbu orbitallarning o'qlari bir xil tekislikda yotadi va ular orasidagi burchaklar 120 ° dir. Masalan, BF3 molekulasidagi bor atomi sp2 gibrid holatda va bu molekula markazida bor atomi joylashgan muntazam uchburchak shakliga ega;

sp3 gibridlanishi. Bunday holda, boshlang'ichlar s- va uchta p-orbitaldir. Gibridlanish natijasida to'rtta yangi orbital - sp3-gibrid hosil bo'ladi (14-rasmga qarang). Bu orbitallarning o'qlari markazdan tetraedr cho'qqilariga yo'naltirilgan, o'qlar orasidagi burchaklar 109 ° 28. CH4 metan molekulasi bo'lib, bu turdagi gibridlanish sodir bo'ladi va vodorod atomlarining tetraedral joylashuviga ega. Ammiak molekulasida (NH3) azot atomi ham sp3-gibrid holatda bo'ladi, uch juft elektron vodorod atomlari bilan umumiy bo'lib, bog'lanish hosil bo'lishida ishtirok etadi va bir elektron juft (yolg'iz elektron juft) faqat azot atomi. Ammiak molekulasining geometriyasini bashorat qilish uchun azot atomini tetraedrning markaziga, vodorod atomlarini uchta cho'qqiga va yolg'iz elektron juftini to'rtinchi cho'qqiga qo'yish kerak. Tabiiyki, bu elektron juftining holatini eksperimental usullar bilan aniqlab bo'lmaydi, faqat vodorod va azot atomlarining pozitsiyalari topiladi. Bularning barchasi ammiak molekulasining piramidal shaklga ega bo'lishiga olib keladi. Xuddi shunday, biz suv molekulasining tuzilishini ko'rib chiqishimiz mumkin. Unda ikkita yolg'iz elektron juft kislorod tetraedrning ikkita uchini, qolgan ikkitasini esa vodorod atomlari egallaydi, bu esa suv molekulasining burchak shakliga olib keladi. HF molekulasining geometriyasini ushbu pozitsiyalardan tasvirlashning ma'nosi yo'q, chunki u chiziqli bo'lishi aniq, chunki ikkita nuqta orqali bitta to'g'ri chiziq o'tkazilishi mumkin.

Bo'linmagan elektron juftligi bog'lanishdan (ijtimoiylashgan, umumiy) ko'proq tarqalgan "elektron buluti" ni hosil qiladi, shuning uchun u kattaroq hajmni egallaydi, bu tetraedrallarga nisbatan bog'lanish burchaklarining pasayishiga olib keladi.

Valentlik elektronlari nafaqat s- va p-orbitallarda, balki d-da ham joylashgan. Ikkinchisi gibrid orbitallarning shakllanishida ham ishtirok etadi. d-orbitallar ishtirokida gibridlanishning ikkita holati mavjud: sp3d2 va sp3d. Birinchi holda, molekula oktaedral strukturani amalga oshiradi, ikkinchisida esa trigonal bipiramida hosil bo'ladi.

Gibrid orbitallarning paydo bo'lishi haqidagi faraz valentlik bog'lanishlari nazariyasida katta yutuq bo'ldi, ammo tabiatda mavjud bo'lgan molekulalarning barcha mumkin bo'lgan fazoviy konfiguratsiyasini tasvirlab bermadi.

Molekulalarning fazoviy tuzilishi haqidagi umumiyroq nazariya Gillespi tomonidan sof elektrostatik tushunchalarga asoslangan holda taklif qilingan. U Sidvik va Pauell tomonidan umumlashtirilgan katta miqdordagi eksperimental materiallarga asoslangan edi. Nazariyaning asosiy qoidalari quyidagilardan iborat:

1. Molekula yoki ionning geometriyasi faqat markaziy atomning valentlik qobig‘idagi elektron juftlar soni bilan aniqlanadi.

2. Elektron juftlar atomning valentlik qobig'ida shunday tartibga ega bo'lib, ularda ular bir-biridan maksimal darajada uzoqlashadi, ya'ni elektron juftlar o'zini xuddi bir-birini itarayotgandek tutadi. Bu holda amalga oshiriladigan geometrik polihedralar Dekart-Eyler formulasiga bo'ysunadi: "cho'qqilar soni + yuzlar soni - qirralarning soni ikkitadir".

3. Bog'lanmaydigan yolg'iz elektronlar juftligi egallagan fazoning maydoni bog'lovchi elektron jufti egallagan maydondan kattaroqdir.

4. Bog`lovchi juft elektronlar egallagan fazo hududining o`lchami ligandning elektr manfiyligi ortishi va markaziy atomning elektromanfiyligi kamayishi bilan kamayadi.

5. Qo'sh bog'ning ikkita elektron jufti bitta bog'ning bir elektron juftiga qaraganda kattaroq bo'shliqni egallaydi.

“FEDERAL DAVLAT BUJJETLI OLIY KASB-TA’LIM MURMANSK DAVLAT TEXNIK UNIVERSITETI Falsafa falsafa kafedrasi Dmitrievna Machkarina, Dr. falsafa fanlar, professor Natalya Nikolaevna Nikulina, t.f.n. falsafa fanlar, dotsent Natalya Vladimirovna...»

« Seleznev A.D. Pronyakin Majburiy ish yuritish O'quv-uslubiy majmua Moskva 2009 1 UDC 347,9 LBC 67,410 C 29 Seleznev V.A., Pronyakin A.D. IJROIY ISHLAB CHIQARISH: UchebnoS 29 uslubiy majmua. - M .: Ed. Markaz EAOI, 2009. - 216 p. ISBN 978-5-374-00010-8 O'quv qo'llanmasi ... ga muvofiq tayyorlangan.

“Davlat byudjeti madaniyat muassasasi I.I. nomidagi Irkutsk viloyat davlat universal ilmiy kutubxonasi. I.I. Molchanov-Sibirskogo S E R I I KUTUBXONASI VA T R E M I. XXI asr. 144-son UDC 025.5+025.6 B B K 78.349.2+78.379 B83 Seriyaning boshqaruvchi muharriri BORODIN Borodina, V.A. Axborot xizmati: tavsif, jadvallar, diagrammalar: metodist uchun maxsus kurs B83. - M .: Liberea-Bibinform, 2013. - 80 b. ISBN 978-5-8167-0054-2 Qo'llanma barcha jihatlarni qamrab oladi...»

“V.F.CHERTOV NAZIRIDAGI TA’LIM USLUBIY TO‘PLAMLARNING ADABIYOT ADABIYOTI 5–11-Dasturlar Darsliklar Uslubiy qo‘llanmalar SINFLAR Chertov V.F., Trubina L.A., Ippolitova N.A. va boshqalar umumta’lim muassasalarining umumiy faoliyat yo‘nalishini shakllantirish dasturini amalga oshiradi. Adabiyot: O'qitishga 4 yondashuv va kuzatish va kommunikativ kompetensiyalar vazifasi. 5-11-sinflar (o'quv uslubiy com darajalari asoslari talabalari o'rtasida asosiy va profilli vatni shakllantirish) / Ed. V.F..."

"BEKIN. A. Ivin LOGIC Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligining Falsafa bo'yicha ilmiy-uslubiy kengashi tomonidan gumanitar va ijtimoiy-iqtisodiy yo'nalishlar va oliy o'quv yurtlari tayyorlash yo'nalishlari talabalari uchun "Mantiq" fanidan darslik sifatida tavsiya etilgan Moskva ONICS. Jahon va ta'lim 2008 UDC 16 (075.8) BBK 87.4ya73 I17 Taqrizchilar: Nikiforov A. L. - Falsafa doktori. fanlar, prof., yetakchi fan. Rossiya Fanlar akademiyasining Falsafa instituti a'zosi; Pereverzev V. N. - Doktor ... "

"Belarus Respublikasi Ta'lim Vazirligi POLOTSKY DAVLAT UNIVERSITETI Jinoyat huquqi va kriminalistika kafedrasi amalga oshirish bo'yicha METODIK KO'RSATMALAR. kurs ishlari intizom bo'yicha Jinoyat huquqi. 24-01-02 Huquq mutaxassisligi uchun umumiy qism Novopolotsk, 2012 yil bo'lim I.V. Veger uslubiy qo‘mita tomonidan ma’qullangan va nashrga tavsiya etilgan...»

“SHAHARLIK IQTISODIYoTIDA BOSHQARUV” Iqtisod fanlari nomzodi, dotsent R.J. Sirazhdinova Menejment sohasida ta'lim bo'yicha o'quv-uslubiy birlashma Kengashi tomonidan tasdiqlangan Davlat va shahar boshqaruvi ixtisosligi fanidan darslik sifatida UDC 365 (075.8) LBC 65.44ya73 O-64 Taqrizchilar: A.N. Kirillova, Moskva hukumati Moskva shahar boshqaruv universiteti, iqtisod fanlari doktori. Fanlar, prof., T.G. Morozov, Butunrossiya yozishmalari ... "

“Men ekspertlar kengashini V.D. Shadrikov 2014-yil 28-fevral 060201 OLIY TA’LIM ASOSIY TA’LIM DASTURI MUSTAQIL BAHOLANISH NATIJALARI HAQIDA HISOBOT Stomatologiya Tyumen davlat tibbiyot akademiyasi Ishlab chiquvchi: Loyiha rahbari: A.L. Drondin / AKKORK mutaxassislari: I.A. Solop / N.V. Ushakova / Moskva - Mundarija I. UNIVERSITET HAQIDA UMUMIY MA'LUMOT II. 1-ASOSIY TA’LIM DASTURI MUSTAQIL BAHOLANISH NATIJALARI HAQIDA HISOBOT HAVOMIY HOZIR VA RIVOJLANISH TENDANSIYLARI 1-BOZ... fuqarolik huquqi va jarayon KESILGAN TASDIQLANGAN Yuridik firma dekani SD bo‘yicha prorektor V.G. Krashenina _ O.A. Goncharova __ 2008 _ 2008 FAN bo'yicha o'quv-metodik majmua Mehnat huquqi, 030501 huquqshunoslik mutaxassisligi Tuzilgan ... "

“NEMIS TILI (4-o‘quv kursi) NEMAN TILI TA’LIM METODIK TO‘PLAMLARI NEMAN TILI I.L. BIM VA DR. Seriya Akademik maktab darsligi 2–11-Dasturlar Darsliklar Ish kitoblari 2-sinf Nazorat vazifalari Mashqlar to'plami O'qish uchun kitoblar SINFLAR O'qituvchilar uchun kitoblar Audio ilovalar Bim I.L., Ryjova L.I. (kasetalar, CD MP3) Nemis tili: 2-sinf: uchun darslik ta'lim muassasalari: Soat 14 da: 1-qism. Muallifning Kolsiya ta’limidan -... gacha bo‘lgan davr uchun yaratilgan chiziq”.

“Kadrlar tayyorlash yoʻnalishi boʻyicha oʻquv jarayonini taʼminlash uchun taʼlim tashkiloti tomonidan ishlab chiqilgan oʻquv, uslubiy, uslubiy va boshqa hujjatlar toʻgʻrisidagi maʼlumotlar 110800.62 “Agroinjeneriya” No. Oʻquv, uslubiy, uslubiy va boshqa materiallar nomiga koʻra fan nomi (muallif, oʻquv joyi. nashr, to'lov yili o'quv dasturi nashrlar, tiraji) 1) Tarix fanidan o'quv-uslubiy majmua, 2013 y. 2) Rossiyaning ramzlari: tarix va zamonaviylik. Xoruzhaya S.V., Salchinkina ... "

«MAZMUNI 1. Tomonlarning ta'rifi 5 2. Preambula 5 3. Umumiy qoidalar 6 4. Jamoa shartnomasining maqsadlari 6 5. Mehnat munosabatlari 7 5.1. Bandlik 7 5.1.1. Umumiy holat 7 5.1.2. Pedagogik kadrlar tarkibidan shaxslarni ishga qabul qilish tartibi 8 5.1.3. Olimlarni ishga qabul qilish tartibi 8 5.1.4. Universitetning tarkibiy bo'linmalari rahbarlarini ishga qabul qilish tartibi 5.1.5. Ish tavsiflari 5.2. Mehnatga haq to'lash 5.2.1. Umumiy talablar 5.2.2. Chiqarishni tashkil etish Pul 5.2.3. Shartlar...»

“O’quv-uslubiy ta’minlash Amalga oshirilayotgan dastur nomi Fan sinf Darslik va o’quv qo’llanmalar Miqdori Ta’limning boshlang’ich bosqichida bolalarda qo’shiq ovozining rivojlanishi. Pop-jazz san'ati Pop qo'shiq aytish 1-3 2 Metodik ishlab chiqish. 1990 yil (vokal ijrosi) O. Stepanov. Oq bulutlar. 2 Namunali o'quv dasturi V. Tsvetkov. Ular menga to'tiqush sotib oldilar. Musiqa maktabi va Y. Verijnikov uchun estrada kuylash. Kuz qo'shiqlari. maktablarning musiqa bo'limlari Yu.Verijnikov. Rowan to'da .... "

"FROM. Byishev nomidagi Atbe universiteti kutubxonasi Aparatty byulleteni №6 Sizderdi kitapkhanaa zheltosan ayynda kelip tsken zhaa debiettermen tanistyramyz. Bibliografiya sipattama № Blim Mualliflar. Otauy. Jily. Ou Obunachilar Iqtisodiyot 1 346 1 Nurpeisova A.K., Jandykeeva G.E., Tleubekova A.D. H86 Ksiporyn ekonomikasy zhne ksipkerlik yyty neg_zg_ aspects_ler_. –Almati: LEM, 2012.-336 b. Ksiporyn ekonomikias zhne ksipkerlik yyty neg_zgí aspectsíleri ou raly...»

“GOLDEN PSYCHE” tanlovi “Psixologik amaliyot bo‘yicha yil nominatsiyasi” loyihasi Talabalarning ta’lim natijalarini monitoring qilish: diagnostika to‘plami Maktab boshlanishi, O‘rganish va harakat qilishni o‘rganish Mualliflar: M.R. Bityanova, T.V. Beglova, T.V. Merkulova, A.G. Teplitskaya (Moskva) 1-sinf uchun diagnostika to'plamini yaratish (ishchi daftarlari Maktab boshlanishi, O'rganish va harakat qilishni o'rganish va ular uchun uslubiy qo'llanmalar) 2011 yildan 2014 yilgacha bo'lgan uch yilga mo'ljallangan uzoq muddatli loyihaning birinchi bosqichidir... »

« tavsiyalar Arxiv fondiga qiymatni tekshirish va tanlash Rossiya Federatsiyasi kadrlar bo'yicha hujjatlar Moskva 2014 2 Qo'llanma Rossiya Federatsiyasi Arxiv fondi uchun kadrlar bo'yicha hujjatlarning qiymati va tanlovini tekshirish / Rosarkhiv, VNIIDAD. - M. - 2014 - b. Uslubiy tavsiyalar quyidagilarni aks ettiradi: ... "

“MAZMUNI O‘QUV REJASI 1 2-8 O‘QITIShDAGI MA’LUMOTLAR REJASI MBU 32-sonli maktab 2 9-18 (1-3-SINFLAR) 2013-2014 O‘QUV YILI Z SHARTLAR TIZIMI KO‘RSATISH 5 SHARTLAR TA’LIMI TALABLAR BILAN 3 STANDARTLAR. Boshlang'ich umumiy ta'limning 22-33-sonli asosiy ta'lim dasturini amalga oshirish uchun kadrlar sharoitlarining tavsifi 3.2. Asosiy 33-34 ni amalga oshirish uchun psixologik-pedagogik shartlar ta'lim dasturi boshlang'ich umumiy ta'lim 3.3. Moliyaviy yordam amalga oshirish ..."

"Belarus Respublikasi oliy ta'lim muassasalarining kimyoviy va texnologik ta'lim bo'yicha o'quv-uslubiy birlashmasi Belarus davlat ta'lim muassasasi" Texnologiya universiteti BSTU rektori professor _I.M.Jarskiy tomonidan tasdiqlangan __2010 r. Trening dasturi 1-mutaxassislik uchun - 36 07 01 00 Mashina va apparatlar kimyo sanoati va korxonalar qurilish materiallari Kimyoviy texnologiya va muhandislik fakulteti Mashina va...»

Umumiy va noorganik kimyo. Korenev Yu.M., Ovcharenko V.P.

M .: Ularni maktabga o'tkazing. A.N. Kolmogorov, Moskva davlat universiteti, 2000-2002; 60s.+36s.+48s.

Ushbu uslubiy qo‘llanma noorganik kimyo kursi dasturiga muvofiq tuzilgan bo‘lib, Moskva davlat universiteti ixtisoslashtirilgan o‘quv-ilmiy markazi A.N.Kolmogorov maktabining kimyo-biologiya bo‘limi talabalari tomonidan o‘qilgan.

Kitobda noorganik birikmalarning asosiy sinflari, xossalari va olish usullari bilan tanishtiriladi.

Format: djvu/zip

Hajmi: 5 68 Kb

/ Faylni yuklab oling

QISM I.

I-BOB. ASOSIY TUSHUNCHALAR VA TA’rifLAR 3
1.1. Moddaning tuzilishi 3
1.2. Kimyoda miqdoriy nisbatlar 9
1.3. Kimyoviy belgilar va formulalar 13
II-BOB. ATOMNING TUZILISHI 20
2.1. Atomning dastlabki modellari 20
2.2. Atom tuzilishining kvant mexanik modeli 26
III-BOB. KIMYOVIY bog'lanish 41
3.1. Sarlavha 41
3.2. Valentlik bog‘lanish usuli 47
3.3. Molekulyar orbital usul 53

QISM II.

1-BOB. Oksidlar 3
§ 1. Oksidlarning fizik xossalari 3
§ 2. Oksidlarning tasnifi va kimyoviy xossalarini o'zgartirish qonuniyatlari .. 4
2.1. Oksidlarning kimyoviy xossalari bo'yicha tasnifi 4
2.2. Oksidlar xossalarining o'zgarishi qonuniyatlari 5
§ 3. Oksidlarni olish usullari 7
§4. Oksidlarning kimyoviy xossalari 9
4.1. Asosiy oksidlar 9
4.2. Kislota oksidlari 10
4.3. Amfoter oksidlar 10
4.4. Oksidlarning umumiy kimyoviy xossalari 11
2-BOB. Kislota va asoslar 13
§ 1. Kislotalar va asoslar nazariyalari 13
1.1. Elektrolitik nazariya 13
1.2. Protolit nazariyasi 13
1.3. Elektron nazariya 14
§2. Kislotalar 16
2.1. Kislotalarning tasnifi 16
2.2. Kislotalarni olish usullari 19
2.3. Har qanday kislotalarni olishning umumiy usullari 19
2.4. Kislotalarning kimyoviy xossalari 21
§3. Asoslar 24
3.1. Asosiy tasnif 24
3.2. Bazalarni olish usullari 25
3.3. Asoslarning kimyoviy xossalari 27
3-BOB. Tuzlar 29
§ 1. Tuzlarning tasnifi 29
§ 2. Tuzlarni olish usullari 30
§ 3. Tuzlarning kimyoviy xossalari 33

QISM III.

1-BOB TERMODINAMIKA asoslari 3
§ 1.1. Asosiy ta'riflar 3
§ 1.2. Termodinamikaning nolinchi qonuni (boshlanishi) 6
§ 1.3. Termodinamikaning birinchi qonuni (boshlanishi) 6
§ 1.3.2. 9- birikma hosil bo'lishining standart issiqligi (entalpiyasi).
§ 1.3.3. Yonishning standart entalpiyasi 10
§ 1.3.4. Kimyoviy bog'lanishning standart energiyasi (entalpiyasi) 10
§ 1.3.5. Sublimatsiya, bug'lanish va erishning standart entalpiyasi 11
§ 1.3.6. Elektronga yaqinlik, ionlanish potensiali, elektr manfiyligi 11
§ 1.3.7. Hess qonuni 13
§ 1.3.8. Tug'ilgan-Haber sikli 14
§ 1.3.9. Kirchhoff qonuni 16
§ 1.4. Termodinamikaning ikkinchi qonuni (boshlanishi) 17
§ 1.4.1. Klassik termodinamika nuqtai nazaridan entropiya ta'rifi 18
§ 1.4.3. Entropiya tushunchasining statistik talqini 19
§ 1.4.4. Gibbs bo'sh energiya 21
§ 1.4.5. Kimyoviy potentsial 22
§ 1.4.6. Kimyoviy muvozanat 23
§ 1.4.7. Reaktsiya yo'nalishi 31
2-BOB KINETIKA asoslari 35
§2.1. Kimyoviy reaksiya tezligi 35
§ 2.2. Kimyoviy reaksiya tezligiga ta'sir etuvchi omillar 37
§ 2.3. Kimyoviy reaksiya tezligi konstantalarini aniqlashning eksperimental usullari 47