ორგანული ქიმიისთვის ეთილენი, ალბათ, არა აგური, არამედ მთელი ბლოკია. ეთილენის მოლეკულა შედგება ორი ნახშირბადის ატომისა და ოთხი წყალბადის ატომისგან.
როგორ აგებულია ეთილენი? ყოველივე ამის შემდეგ, ყველა ორგანულ ნაერთში ნახშირბადი უნდა იყოს ოთხვალენტიანი, ხოლო ეთილენის მოლეკულაში ნახშირბადის თითოეული ატომი დაკავშირებულია სხვა ნახშირბადთან და ორ წყალბადთან, ანუ ის, როგორც იქნა, სამვალენტიანია.
არა, ეთილენის მოლეკულაში ნახშირბადის ოთხვალენტურობის პრინციპის დარღვევა არ არის: ნახშირბადის ორი ატომი ერთმანეთთან დაკავშირებულია არა მარტივით, როგორც ეთანში, არამედ ორმაგი ბმით. თითოეული ვალენტობა მითითებულია ტირეთი და თუ ორ ნახშირბადის ატომს დავაკავშირებთ ორ ტირესთან, მაშინ შევინარჩუნებთ ნახშირბადის ოთხვალენტიანობას:
მაგრამ რა იმალება ასეთი აღნიშვნების მიღმა, რით განსხვავდება ერთი ხაზით წარმოდგენილი კავშირი ორი ხაზით წარმოდგენილი კავშირისგან?
გავიხსენოთ, როგორ იქმნება ეთანის მოლეკულა. ყოველი ნახშირბადის ატომის ირგვლივ, ჰიბრიდიზაციის შედეგად, ანუ შერევის შედეგად, საშუალოდ ერთი 5- და სამი p-ორბიტალი წარმოიქმნება ოთხი სრულიად იდენტური ჰიბრიდირებული 5p3-ორბიტალი, მიმართული სხვადასხვა მიმართულებით.

ეთილენის შემთხვევაში, ნახშირბადის ატომებს შორის ბმები სხვაგვარად არის აგებული. აქ მხოლოდ ორი ორბიტალი ერთი 5 ორბიტალის ნაზავით. შედეგად, წარმოიქმნება სამი ჰიბრიდირებული 5p2 ორბიტალი, რომლებიც დევს იმავე სიბრტყეში: ორი მათგანი გადახურავს წყალბადის ორი ატომის 5 ორბიტალს და აკავშირებს ამ წყალბადებს ნახშირბადთან, ხოლო მესამე. $p2 ორბიტალი გადაფარავს ნახშირბადის მეორე ატომის ზუსტად იგივე ორბიტალს. ეს ბმა წარმოადგენს ერთ-ერთ ტირეს ორ ნახშირბადის ატომს შორის. რას ნიშნავს მეორე ხაზი?
შეგახსენებთ, რომ დაგვრჩა კიდევ ერთი p-ელექტრონი. ის ქმნის ღრუბელს რვა მოცულობის სახით, რომელიც მიმართულია სამი ორბიტალის სიბრტყის პერპენდიკულარულად. ეს ელექტრონული ღრუბლები (თითოეული ნახშირბადის ერთი ფიგურა რვა) ასევე შეიძლება გადაფარონ ერთმანეთს, მაგრამ არა თავდაყირა, როგორც ორი $. p2-ორბიტალები გადახურულია და "გვერდით". ეს გადახურვა მითითებულია მეორე ტირეთი. პირველი ტიპის კავშირი („შუბლები“) აღინიშნება ბერძნული ასოთი a (სიგმა), ხოლო კავშირს, რომლის დროსაც ელექტრონული ღრუბლები გადაფარავს „გვერდულად“ ეწოდება n-ბმა (და თავად ასეთ ელექტრონებს უწოდებენ n-ელექტრონებს). ერთად, ეს არის ორმაგი კავშირი. ორმაგი ბმა უფრო მოკლეა, ვიდრე ერთი ბმა, მისი სიგრძეა 0,133 მმ.
ასე რომ, ჩვენ დავაშალეთ სხვა ნაწილის მოწყობილობა, საიდანაც შეგიძლიათ ორგანული ნაერთების „შენობების“ აშენება. რა არის ეს შენობები?
ჯერ ავიღოთ ასეთი კომბინაციები: ეთილენის ერთი მოლეკულა და მეთანის რამდენიმე მოლეკულა. თუ ეთილენის მოლეკულაში წყალბადის ერთი ატომი შეიცვლება მეთილის ჯგუფით (ე.ი. მეთანის ნარჩენით), მაშინ მივიღებთ პროპილენს (სხვაგვარად პროპენს უწოდებენ) CH2=CH-CH3.
ახლა მოდით ავაშენოთ ჰომოლოგიური სერიის შემდეგი წევრი (ანუ წევრი ერთი CH2 ჯგუფით მეტი). ამისათვის ჩვენ ვცვლით წყალბადის ერთ-ერთ ატომს პროპილენში მეთილის ჯგუფით. ასეთი ჩანაცვლების რამდენიმე შესაძლებლობა არსებობს, შედეგად მივიღებთ სამ სხვადასხვა ბუტილენს (ბუტენს).
მეთილის ჯგუფის წყალბადის ჩანაცვლებით მივდივართ ნორმალურ ბუტენ-1-მდე: CH2=CH—CH2—CH3. მეორე ბოლოში წყალბადის ჩანაცვლება მიიღება ბუტენ-2: CH3-€H=CH-CH3. დაბოლოს, ორმაგ ბმაში ერთადერთი წყალბადის ჩანაცვლებით მივიღებთ მსო-ბუტილენს: CH2=C(CH3)2. ეს არის სამი განსხვავებული ნივთიერება სხვადასხვა დუღილისა და დნობის წერტილით. ყველა ამ ნახშირწყალბადების შემადგენლობა აისახება ზოგადი ფორმულით CnH2n. ანალოგიურად, შეიძლება გამოვყოთ ფორმულები ყველა შესაძლო პენტენისთვის, ჰექსენისთვის და ა.შ.
ასე რომ, ჩვენ ვისწავლეთ როგორ მივიღოთ უჯერი ნახშირწყალბადები ქაღალდზე. როგორ მიიღება ისინი რეალურად?
უმარტივესი ალკენების (ანუ უჯერი ნახშირწყალბადების) ძირითადი წყაროა ნავთობპროდუქტები, საიდანაც ეთილენი იზოლირებულია გაცხელებისა და დისტილაციის შემდეგ.
პროპილენი, ბუტილენები... თუ ალკანი (გაჯერებული ნახშირწყალბადი) კატალიზატორის თანდასწრებით მაღალი წნევის ქვეშ გაცხელდება 500-600°C-მდე, წყალბადის ორი ატომი იყოფა და წარმოიქმნება ალკენი. მაგალითად, n-ბუტანიდან მიიღება ბუტენ-1-ისა და ბუტენ-2-ის ნარევი.
ლაბორატორიაში უჯერი ნახშირწყალბადები (მაგალითად, ეთილენი) მიიღება სპირტებისგან წყლის ამოღებით; ამისათვის ისინი თბება მჟავის კატალიზური რაოდენობით:
IDO 200 °С CH3—CH2—OH ----- CH2=CH2
ასევე შესაძლებელია წყალბადის ჰალოგენის მოლეკულის გაყოფა ტუტესთან ერთად გაჯერებული ნახშირწყალბადების ჰალოგენური წარმოებულებიდან:
NaON
CH3—CH3—CH2C1 SH CH3—CH=CH2—HC!
რეაქციების სპექტრი, რომელშიც შედიან ორმაგი ბმის მქონე ნაერთები, ბევრად უფრო მრავალფეროვანია, უფრო ფართო, ვიდრე ალკანების გარდაქმნების ნაკრები. განვიხილოთ უჯერი ნაერთების ერთ-ერთი ასეთი რეაქცია.
უჯერი ნივთიერებები ორმაგ კავშირს ამატებენ ჰალოგენ-წყალბადებს და წარმოიქმნება ჰალოგენით შემცვლელი გაჯერებული ნახშირწყალბადები (ე.ი. რეაქცია არის საპირისპირო, ვიდრე ახლახან დაწერილი). მაგრამ თუ წყალბადის ჰალოგენს დაუმატებთ არასიმეტრიულ ალკენს. (ერთზე, რომელშიც, მაგრამ ორმაგი ბმის ორივე მხარეს არის სხვადასხვა ჯგუფი), მაშინ შეიძლება მივიღოთ ორი განსხვავებული წარმოებული, მაგალითად, პროპენის შემთხვევაში, ან CH3CH2CH2C1 ან CH3CHSNCHUN3.
ეს რეაქცია გასულ საუკუნეში შეისწავლა რუსმა ქიმიკოსმა ვ.ვ.მარკოვნიკოვმა. მან დაადგინა წესი, რომელიც ახლა მის სახელს ატარებს: ჰალოგენი მიმაგრებულია ყველაზე ნაკლებად ჰიდროგენიზებულ ნახშირბადის ატომთან (ანუ მასზე, რომელიც დაკავშირებულია წყალბადის ნაკლებ ატომთან). ეს ნიშნავს, რომ ძირითადად იზო-პროპილ ქლორიდი CH3CH1CH3 წარმოიქმნება პროპილენისგან. მაგრამ რატომ მიდის რეაქცია ისე, როგორც ეს ხდება? თანამედროვე თეორია ახსნის მარკოვიკოვის წესს. ჩვენ წარმოგიდგენთ ამ თეორიას გარკვეულწილად გამარტივებული ფორმით.
ფაქტია, რომ ერთი შეხედვით მარტივი ქიმიური რეაქციების მექანიზმები საკმაოდ რთულია, ისინი მოიცავს რამდენიმე ეტაპს. ასეა წყალბადის ჰალოგენის დამატების რეაქციაშიც. წყალბადის ქლორიდის მოლეკულა მიმაგრებულია ალკენის მოლეკულაზე არა მაშინვე, არამედ ნაწილებად. წყალბადი ემატება ჯერ P1+ პროტონის სახით. დადებითად დამუხტული პროტონი უახლოვდება პროპილენის მოლეკულას. ორმაგი შეკრული ნახშირბადებიდან რომელზე დაესხმება მას? გამოდის - უკიდურესი, რადგან მას აქვს მცირე უარყოფითი მუხტი, აღინიშნება b- (დელტა მინუს). მაგრამ როგორ გაჩნდა ეს მუხტი, ელექტრონის სიმკვრივის მცირე ჭარბი?
ამაში „დამნაშავეა“ მეთილის ჯგუფი. როგორც ჩანს, ის მოგერიებს ელექტრონებს თავისგან, რომლებიც, შესაბამისად, გროვდება ნახშირბადის საპირისპირო ატომში, მეთილის ჯგუფისგან მოშორებით. ჩვენ მხოლოდ კიდევ ერთხელ ხაზს ვუსვამთ, რომ ეს ელექტრონის სიმკვრივის ცვლა ძალიან მცირეა. ეს ბევრად ნაკლებია, ვიდრე მთლიანი ელექტრონი გადაადგილდებოდა ნახშირბადის შუა ატომიდან გარეზე. შემდეგ შუა ატომზე უნდა დავაყენოთ პლუსი, ხოლო უკიდურესზე მინუსი (ჩვენ ვსვამთ ნიშანს q-, რაც ნიშნავს ელექტრონის მთლიანი უარყოფითი მუხტის მცირე ნაწილს).
ასე რომ, ახლა ცხადია, რომ დადებითად დამუხტული პროტონი უფრო მეტად უახლოვდება ნახშირბადის ატომს, რომელიც ატარებს ელექტრონის ჭარბ სიმკვრივეს.
დადებითად დამუხტული პროტონი უერთდება დაუმუხტველ მოლეკულას და გადასცემს მას მუხტს. სად მდებარეობს ეს გადასახადი? თუ პროტონი შეუერთდება ნახშირბადის შუა ატომს, მაშინ მუხტი წარმოიქმნება ყველაზე გარე ნახშირბადზე. ფაქტობრივად, პროტონი უახლოვდება ნახშირბადის ყველაზე გარე ატომს და მუხტი წარმოიქმნება შუა ნახშირბადზე, აქვს თუ არა მნიშვნელობა სად არის კონცენტრირებული მუხტი? დიახ, და დიდი განსხვავებაა. ორივე კარბოკატიონი (ანუ ორგანული ნაწილაკები, რომლებიც ატარებენ დადებით მუხტს ნახშირბადის ატომზე) არასტაბილურია და დიდხანს არ ცოცხლობენ. მაგრამ მაინც, მეორე კატიონი უფრო სტაბილურია: ფაქტია, რომ მას ორივე მხრიდან აკრავს მეთილის ჯგუფები; და ჩვენ უკვე ვიცით, რომ მეთილის ჯგუფებს შეუძლიათ ელექტრონების შემოწირულობა, საკუთარი თავისგან მოგერიება. გამოდის, რომ მეთილის ჯგუფები ნაწილობრივ ანაზღაურებენ წარმოშობილ დადებით მუხტს. და რაც უფრო მცირეა ეს მუხტი, მით უფრო სტაბილურია კარბოკატიონი. პირველ შემთხვევაში დადებით მუხტს აქრობს მხოლოდ ერთი ეთილის ჯგუფი, ეს კარბოკატიონი მეორეზე ნაკლებად სტაბილური იქნება.
როგორც წესი, რაც უფრო სტაბილურია ნაწილაკი, მით უფრო ადვილია მისი ფორმირება. და ეს ნიშნავს, რომ მეორე კარბოკატიონი ბევრად უფრო ხშირად მიიღება, ვიდრე პირველი. რეაქციის მეორე ეტაპი არის უარყოფითად დამუხტული ქლორის იონის დამატება კარბოკატიონში. ვინაიდან პირველი ეტაპის პროდუქტებში ჭარბობს მეორე ტიპის კარბოკატიონი, მთელი რეაქციის შედეგად, 1-ქლოროპროპანის ერთი მოლეკულისთვის არის იზომერის ათასობით მოლეკულა, რომელშიც ქლორი მიმაგრებულია საშუალო ნახშირბადთან. ამიტომ, ჩვენ ვამბობთ, რომ დამატება ძირითადად მარკოვნიკოვის წესით მიმდინარეობს. ამ წესის შესრულებას განაპირობებს ორი ფაქტორი - პირველ ეტაპზე პროტონის შეტევის ადგილი და ამის შემდეგ წარმოქმნილი კარბოკაციის სტაბილურობა.
უჯერი ნაერთები ადვილად ამაგრებენ არა მხოლოდ წყალბადის ქლორიდს, არამედ. ბევრი სხვა მოლეკულა. ეთილენის ქიმიური გარდაქმნების ტიპიური მაგალითები ნაჩვენებია დიაგრამაში.
მკითხველს შეიძლება გაუჩნდეს კითხვა: არის თუ არა მხოლოდ ეთილენის ბლოკებისგან აგებული ორგანული მოლეკულები? დიახ, არიან. და უმარტივესი წარმომადგენელია ბუტადიენი CH2=CH-CH=CH2. ეს ნაერთი ფართოდ გამოიყენება სინთეზური რეზინის წარმოებაში. ნახშირწყალბადის ლიკოპენი, წითელი კრისტალები, ნაპოვნია პომიდორსა და ხილში. ამ ნივთიერების ნახშირბადის ჯაჭვში 13 ორმაგი ბმაა.

ქიმიური ბმა

ყველა ურთიერთქმედება, რომელიც იწვევს ქიმიური ნაწილაკების (ატომები, მოლეკულები, იონები და ა.შ.) ნივთიერებებად გაერთიანებას, იყოფა ქიმიურ ბმებად და ინტერმოლეკულურ ბმებად (ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება).

ქიმიური ობლიგაციები- ბმები უშუალოდ ატომებს შორის. არსებობს იონური, კოვალენტური და მეტალის ბმები.

ინტერმოლეკულური ბმები- ბმები მოლეკულებს შორის. ეს არის წყალბადის ბმა, იონ-დიპოლური ბმა (ამ ბმის წარმოქმნის გამო, მაგალითად, ხდება იონების ჰიდრატაციის გარსის წარმოქმნა), დიპოლ-დიპოლური ბმა (ამ ბმის წარმოქმნის გამო, მოლეკულები პოლარული ნივთიერებები გაერთიანებულია, მაგალითად, თხევად აცეტონში) და ა.შ.

იონური ბმა- ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება საპირისპიროდ დამუხტული იონების ელექტროსტატიკური მიზიდულობის გამო. ბინარულ ნაერთებში (ორი ელემენტის ნაერთებში) ის წარმოიქმნება, როდესაც შეკრული ატომების ზომები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ერთმანეთისგან: ზოგიერთი ატომები დიდია, სხვები მცირე - ანუ, ზოგიერთი ატომები ადვილად აძლევენ ელექტრონებს, ზოგი კი მიდრეკილია. მიიღება ისინი (ჩვეულებრივ, ეს არის ელემენტების ატომები, რომლებიც ქმნიან ტიპურ ლითონებს და ელემენტების ატომებს, რომლებიც ქმნიან ტიპურ არამეტალებს); ასეთი ატომების ელექტრონეგატიურობა ასევე ძალიან განსხვავებულია.
იონური ბმა არის არამიმართული და არაგაჯერებული.

კოვალენტური ბმა- ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ელექტრონების საერთო წყვილის წარმოქმნის გამო. კოვალენტური ბმა იქმნება ერთნაირი ან ახლო რადიუსებით პატარა ატომებს შორის. აუცილებელი პირობაა დაუწყვილებელი ელექტრონების არსებობა ორივე შეკრულ ატომში (გაცვლის მექანიზმი) ან გაუზიარებელი წყვილი ერთ ატომში და თავისუფალი ორბიტალი მეორეში (დონორი-მიმღების მექანიზმი):

საერთო ელექტრონული წყვილების რაოდენობის მიხედვით კოვალენტური ბმები იყოფა
• მარტივი (ერთი)- ერთი წყვილი ელექტრონი
• ორმაგი- ორი წყვილი ელექტრონი
• სამმაგი- სამი წყვილი ელექტრონი.

ორმაგ და სამმაგ ბმებს მრავალჯერადი ბმები ეწოდება.

შეკრულ ატომებს შორის ელექტრონის სიმკვრივის განაწილების მიხედვით, კოვალენტური ბმა იყოფა არაპოლარულიდა პოლარული. არაპოლარული ბმა იქმნება იდენტურ ატომებს შორის, პოლარული ბმა წარმოიქმნება სხვადასხვა ატომებს შორის.

ელექტრონეგატიურობა- ნივთიერებაში ატომის უნარის საზომი, მიიზიდოს საერთო ელექტრონული წყვილები.
პოლარული ბმების ელექტრონული წყვილი მიკერძოებულია უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტების მიმართ. ელექტრონული წყვილების გადაადგილებას ბმის პოლარიზაცია ეწოდება. პოლარიზაციის დროს წარმოქმნილი ნაწილობრივი (ჭარბი) მუხტები აღინიშნება + და --ით, მაგალითად: .

ელექტრონული ღრუბლების („ორბიტალების“) გადახურვის ბუნების მიხედვით, კოვალენტური ბმა იყოფა -ბმა და -ბმა.
- ბმა წარმოიქმნება ელექტრონული ღრუბლების პირდაპირი გადახურვის გამო (ატომების ბირთვების დამაკავშირებელი სწორი ხაზის გასწვრივ), - ბმული - გვერდითი გადახურვის გამო (სიბრტყის ორივე მხარეს, რომელშიც დევს ატომების ბირთვები).

კოვალენტური ბმა არის მიმართული და გაჯერებული, ასევე პოლარიზებადი.
კოვალენტური ბმების ორმხრივი მიმართულების ასახსნელად და პროგნოზირებისთვის გამოიყენება ჰიბრიდიზაციის მოდელი.

ატომური ორბიტალებისა და ელექტრონული ღრუბლების ჰიბრიდიზაცია- ატომური ორბიტალების შემოთავაზებული განლაგება ენერგიაში და ელექტრონული ღრუბლების ფორმაში ატომის მიერ კოვალენტური ბმების წარმოქმნის დროს.
ჰიბრიდიზაციის სამი ყველაზე გავრცელებული ტიპია: sp-, sp 2 და sp 3 - ჰიბრიდიზაცია. Მაგალითად:
sp-ჰიბრიდიზაცია - C 2 H 2, BeH 2, CO 2 მოლეკულებში (წრფივი სტრუქტურა);
sp 2-ჰიბრიდიზაცია - C 2 H 4, C 6 H 6, BF 3 მოლეკულებში (ბრტყელი სამკუთხა ფორმა);
sp 3-ჰიბრიდიზაცია - CCl 4, SiH 4, CH 4 მოლეკულებში (ტეტრაჰედრული ფორმა); NH 3 (პირამიდული ფორმა); H 2 O (კუთხის ფორმა).

ლითონის კავშირი- ქიმიური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება ლითონის ბროლის ყველა შეკრული ატომის ვალენტური ელექტრონების სოციალიზაციის გამო. შედეგად წარმოიქმნება კრისტალის ერთი ელექტრონული ღრუბელი, რომელიც ადვილად გადაადგილდება ელექტრული ძაბვის მოქმედებით - აქედან გამომდინარეობს ლითონების მაღალი ელექტროგამტარობა.
მეტალის ბმა იქმნება, როდესაც შეკრული ატომები დიდია და, შესაბამისად, მიდრეკილია ელექტრონების შემოწირულობისკენ. მარტივი ნივთიერებები მეტალის კავშირით - ლითონები (Na, Ba, Al, Cu, Au და სხვ.), რთული ნივთიერებები - მეტალთაშორისი ნაერთები (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8 და სხვ.).
მეტალის ბმას არ აქვს გაჯერების მიმართულება. იგი ასევე შემორჩენილია ლითონის დნობებში.

წყალბადის ბმა- ინტერმოლეკულური ბმა, რომელიც წარმოიქმნება უაღრესად ელექტროუარყოფითი ატომის ელექტრონების წყვილის ნაწილობრივი მიღების გამო წყალბადის ატომის მიერ დიდი დადებითი ნაწილობრივი მუხტით. იგი წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც ერთ მოლეკულაში არის ატომი ელექტრონების მარტოხელა წყვილით და მაღალი ელექტრონეგატიურობით (F, O, N), ხოლო მეორეში არის წყალბადის ატომი, რომელიც შეკრულია ძლიერ პოლარული კავშირით ერთ-ერთ ამ ატომთან. მოლეკულური წყალბადის ბმების მაგალითები:

H—O—H ··· OH 2, H—O—H ··· NH 3, H—O—H ··· F—H, H—F ··· H—F.

ინტრამოლეკულური წყალბადის ბმები არსებობს პოლიპეპტიდების, ნუკლეინის მჟავების, ცილების მოლეკულებში და ა.შ.

ნებისმიერი ბმის სიძლიერის საზომია კავშირის ენერგია.
ბონდის ენერგიაარის ენერგია, რომელიც საჭიროა ნივთიერების 1 მოლში მოცემული ქიმიური ბმის გასაწყვეტად. საზომი ერთეულია 1 კჯ/მოლი.

იონური და კოვალენტური ბმების ენერგია ერთნაირი რიგისაა, წყალბადის ბმის ენერგია სიდიდის რიგით ნაკლებია.

კოვალენტური ბმის ენერგია დამოკიდებულია შეკრული ატომების ზომაზე (ბმის სიგრძე) და ბმის სიმრავლეზე. რაც უფრო მცირეა ატომები და რაც მეტია ბმის სიმრავლე, მით მეტია მისი ენერგია.

იონური ბმის ენერგია დამოკიდებულია იონების ზომაზე და მათ მუხტებზე. რაც უფრო მცირეა იონები და რაც უფრო დიდია მათი მუხტი, მით მეტია შებოჭვის ენერგია.

მატერიის სტრუქტურა

სტრუქტურის ტიპის მიხედვით, ყველა ნივთიერება იყოფა მოლეკულურიდა არამოლეკულური. ორგანულ ნივთიერებებს შორის ჭარბობს მოლეკულური ნივთიერებები, არაორგანულ ნივთიერებებს შორის კი არამოლეკულური.

ქიმიური ბმის ტიპის მიხედვით, ნივთიერებები იყოფა კოვალენტური ბმების მქონე ნივთიერებებად, იონური ბმებით (იონური ნივთიერებები) და მეტალის ბმების მქონე ნივთიერებებად (ლითონები).

კოვალენტური ბმების მქონე ნივთიერებები შეიძლება იყოს მოლეკულური ან არამოლეკულური. ეს მნიშვნელოვნად აისახება მათ ფიზიკურ თვისებებზე.

მოლეკულური ნივთიერებები შედგება მოლეკულებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული სუსტი მოლეკულური ბმებით, ესენია: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 და სხვა მარტივი ნივთიერებები; CO 2 , SO 2 , N 2 O 5 , H 2 O, HCl, HF, NH 3 , CH 4 , C 2 H 5 OH, ორგანული პოლიმერები და მრავალი სხვა ნივთიერება. ამ ნივთიერებებს არ აქვთ მაღალი სიმტკიცე, აქვთ დაბალი დნობის და დუღილის წერტილები, არ ატარებენ ელექტროენერგიას, ზოგიერთი მათგანი წყალში ან სხვა გამხსნელებში იხსნება.

არამოლეკულური ნივთიერებები კოვალენტური ბმებით ან ატომური ნივთიერებებით (ბრილიანტი, გრაფიტი, Si, SiO 2, SiC და სხვა) ქმნიან ძალიან ძლიერ კრისტალებს (ფენოვანი გრაფიტი გამონაკლისია), ისინი არ იხსნება წყალში და სხვა გამხსნელებში, აქვთ მაღალი დნობა და დუღილი. წერტილებში, მათი უმეტესობა არ ატარებს ელექტრო დენს (გარდა გრაფიტისა, რომელსაც აქვს ელექტრული გამტარობა და ნახევარგამტარები - სილიციუმი, გერმანიუმი და ა.შ.)

ყველა იონური ნივთიერება ბუნებრივად არამოლეკულურია. ეს არის მყარი ცეცხლგამძლე ნივთიერებები, რომელთა ხსნარები და დნობები ატარებენ ელექტრო დენს. ბევრი მათგანი წყალში ხსნადია. უნდა აღინიშნოს, რომ იონურ ნივთიერებებში, რომელთა კრისტალები შედგება რთული იონებისგან, არის აგრეთვე კოვალენტური ბმები, მაგალითად: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-) და ა.შ. რთული იონების შემადგენელი ატომები შეკრულია კოვალენტური ბმებით.

ლითონები (ნივთიერებები მეტალის კავშირით)ძალიან მრავალფეროვანია მათი ფიზიკური თვისებებით. მათ შორისაა თხევადი (Hg), ძალიან რბილი (Na, K) და ძალიან მყარი ლითონები (W, Nb).

ლითონების დამახასიათებელი ფიზიკური თვისებებია მათი მაღალი ელექტრული გამტარობა (ნახევარგამტარებისგან განსხვავებით, ის მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად), მაღალი სითბოს ტევადობა და გამტარიანობა (სუფთა ლითონებისთვის).

მყარ მდგომარეობაში თითქმის ყველა ნივთიერება შედგება კრისტალებისაგან. სტრუქტურისა და ქიმიური ბმის ტიპის მიხედვით კრისტალები („კრისტალური გისოსები“) იყოფა: ატომური(არამოლეკულური ნივთიერებების კრისტალები კოვალენტური კავშირით), იონური(იონური ნივთიერებების კრისტალები), მოლეკულური(კოვალენტური ბმის მქონე მოლეკულური ნივთიერებების კრისტალები) და ლითონის(ნივთიერების კრისტალები მეტალის ბმა).

ამოცანები და ტესტები თემაზე „თემა 10. „ქიმიური ბმა. მატერიის სტრუქტურა."

• ქიმიური ბმის სახეები - მატერიის სტრუქტურა 8–9 კლასი

  გაკვეთილი: 2 დავალება: 9 ტესტი: 1

• ამოცანები: 9 ტესტი: 1

ამ თემაზე მუშაობის შემდეგ თქვენ უნდა ისწავლოთ შემდეგი ცნებები: ქიმიური ბმა, ინტერმოლეკულური ბმა, იონური ბმა, კოვალენტური ბმა, მეტალის ბმა, წყალბადის ბმა, ერთჯერადი ბმა, ორმაგი ბმა, სამმაგი ბმა, მრავალჯერადი ბმა, არაპოლარული ბმა, პოლარული ბმა. , ელექტრონეგატიურობა, ბმის პოლარიზაცია , - და -ბმა, ატომური ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია, ბმის ენერგია.

თქვენ უნდა იცოდეთ ნივთიერებების კლასიფიკაცია სტრუქტურის ტიპის მიხედვით, ქიმიური ბმის ტიპის მიხედვით, მარტივი და რთული ნივთიერებების თვისებების დამოკიდებულება ქიმიურ ბმასა და „კრისტალური გისოსის“ ტიპზე.

თქვენ უნდა შეგეძლოთ: განსაზღვროთ ნივთიერებაში ქიმიური ბმის ტიპი, ჰიბრიდიზაციის ტიპი, შეადგინოთ შემაკავშირებელი შაბლონები, გამოიყენოთ ელექტრონეგატიურობის ცნება, ელექტრონეგატიურობის რიცხვი; იცოდეს როგორ იცვლება ელექტრონეგატიურობა ერთი პერიოდის ქიმიურ ელემენტებში და ერთი ჯგუფი, რათა დადგინდეს კოვალენტური ბმის პოლარობა.

მას შემდეგ რაც დარწმუნდებით, რომ ყველაფერი რაც გჭირდებათ, ისწავლეთ, გადადით დავალებების შესრულებაზე. წარმატებებს გისურვებთ.

• ო.ს.გაბრიელიანი, გ.გ.ლისოვა. ქიმია 11 უჯრედი. მ., ბუსტარდი, 2002 წ.
• G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. ქიმია 11 უჯრედი. მ., განათლება, 2001 წ.

ქიმიური ბმა.

ქიმიური ბმის განსაზღვრა;

ქიმიური ბმების სახეები;

ვალენტური ბმების მეთოდი;

კოვალენტური ბმის ძირითადი მახასიათებლები;

კოვალენტური ბმის წარმოქმნის მექანიზმები;

რთული ნაერთები;

მოლეკულური ორბიტალური მეთოდი;

ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედებები.

ქიმიური ბმის განსაზღვრა

ქიმიური ბმაატომებს შორის ურთიერთქმედებას უწოდებენ, რაც იწვევს მოლეკულების ან იონების წარმოქმნას და ატომების ერთმანეთთან ძლიერ შეკავებას.

ქიმიურ კავშირს აქვს ელექტრონული ბუნება, ანუ ის ხორციელდება ვალენტური ელექტრონების ურთიერთქმედების გამო. მოლეკულაში ვალენტური ელექტრონების განაწილებიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ბმების შემდეგ ტიპებს: იონური, კოვალენტური, მეტალის და ა.შ. იონური ბმა შეიძლება ჩაითვალოს ბუნებით მკვეთრად განსხვავებულ ატომებს შორის კოვალენტური ბმის შემზღუდველ შემთხვევად.

ქიმიური ბმის სახეები

იონური ბმა.

იონური კავშირის თანამედროვე თეორიის ძირითადი დებულებები.

იონური ბმა წარმოიქმნება იმ ელემენტების ურთიერთქმედების დროს, რომლებიც მკვეთრად განსხვავდებიან ერთმანეთისაგან თვისებებით, ანუ ლითონებსა და არამეტალებს შორის.

ქიმიური ბმის წარმოქმნა აიხსნება ატომების სწრაფვით მიაღწიონ სტაბილურ რვა ელექტრონულ გარე გარსს (s 2 p 6).

Ca: 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 6 4s 2

Ca 2+: 1s 2 2s 2 p 6 3 წმ 2 გვ 6

Cl: 1s 2 2s 2p 6 3s 2p 5

Cl–: 1s 2 2s 2 p 6 3 წმ 2 გვ 6

წარმოქმნილი საპირისპიროდ დამუხტული იონები ერთმანეთთან ახლოს არის ელექტროსტატიკური მიზიდულობის გამო.

იონური ბმა არ არის მიმართული.

არ არსებობს სუფთა იონური ბმა. ვინაიდან იონიზაციის ენერგია უფრო მეტია, ვიდრე ელექტრონების აფინურობის ენერგია, ელექტრონების სრული გადასვლა არ ხდება ელექტრონეგატიურობის დიდი სხვაობის მქონე ატომების წყვილის შემთხვევაშიც კი. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვისაუბროთ ობლიგაციების იონიურობის წილზე. კავშირის ყველაზე მაღალი იონიურობა გვხვდება s-ელემენტების ფტორებში და ქლორიდებში. ამრიგად, RbCl, KCl, NaCl და NaF კრისტალებში, ეს არის შესაბამისად 99, 98, 90 და 97%.

კოვალენტური ბმა.

კოვალენტური ბმების თანამედროვე თეორიის ძირითადი დებულებები.

კოვალენტური ბმა იქმნება თვისებებით მსგავსი ელემენტებს შორის, ანუ არალითონებს შორის.

თითოეული ელემენტი უზრუნველყოფს 1 ელექტრონს ბმების ფორმირებისთვის, ხოლო ელექტრონების სპინები უნდა იყოს ანტიპარალელური.

თუ კოვალენტური ბმა წარმოიქმნება იმავე ელემენტის ატომებით, მაშინ ეს ბმა არ არის პოლარული, ანუ საერთო ელექტრონული წყვილი არ არის გადატანილი რომელიმე ატომზე. თუ კოვალენტური ბმა წარმოიქმნება ორი განსხვავებული ატომისგან, მაშინ საერთო ელექტრონული წყვილი გადადის ყველაზე ელექტროუარყოფით ატომზე, პოლარული კოვალენტური ბმა.

როდესაც კოვალენტური ბმა იქმნება, ურთიერთმოქმედი ატომების ელექტრონული ღრუბლები ერთმანეთს ემთხვევა, რის შედეგადაც ატომებს შორის სივრცეში ჩნდება გაზრდილი ელექტრონული სიმკვრივის ზონა, რომელიც იზიდავს ურთიერთქმედება ატომების დადებითად დამუხტულ ბირთვებს და აკავებს მათ ერთმანეთთან ახლოს. . შედეგად, სისტემის ენერგია მცირდება (სურ. 14). თუმცა, ატომების ძალიან ძლიერი მიდგომით, ბირთვების მოგერიება იზრდება. ამრიგად, ბირთვებს შორის არის ოპტიმალური მანძილი ( ბონდის სიგრძე,ლრომელშიც სისტემას აქვს მინიმალური ენერგია. ამ მდგომარეობაში გამოიყოფა ენერგია, რომელსაც უწოდებენ შემაკავშირებელ ენერგიას - E St.

ბრინჯი. სურ. 14. ორი წყალბადის ატომის სისტემების ენერგიის დამოკიდებულება, რომლებსაც აქვთ პარალელური (1) და ანტიპარალელური (2) სპინები ბირთვებს შორის მანძილზე (E არის სისტემის ენერგია, Eb არის შებოჭვის ენერგია, r არის მანძილი. ბირთვებს შორის, ლარის კავშირის სიგრძე).

კოვალენტური ბმის აღწერისთვის გამოიყენება ორი მეთოდი: ვალენტური კავშირის მეთოდი (BC) და მოლეკულური ორბიტალური მეთოდი (MMO).

ვალენტური ბონდის მეთოდი.

VS მეთოდი ეფუძნება შემდეგ დებულებებს:

1. კოვალენტურ ქიმიურ ბმას წარმოქმნის ორი ელექტრონი საპირისპიროდ მიმართული სპინებით და ეს ელექტრონული წყვილი ორ ატომს ეკუთვნის. ასეთი ორელექტრონული ორცენტრიანი ბმების კომბინაციები, რომლებიც ასახავს მოლეკულის ელექტრონულ სტრუქტურას, ე.წ. ვალენტური სქემები.

2. რაც უფრო ძლიერია კოვალენტური ბმა, მით უფრო მეტად ურთიერთქმედებენ ელექტრონის ღრუბლები.

ვალენტურობის სქემების ვიზუალური წარმოდგენისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება შემდეგი მეთოდი: გარე ელექტრონულ შრეში მდებარე ელექტრონები აღინიშნება ატომის ქიმიური სიმბოლოს გარშემო მდებარე წერტილებით. ორი ატომისთვის საერთო ელექტრონები ნაჩვენებია მათ ქიმიურ სიმბოლოებს შორის მოთავსებული წერტილებით; ორმაგი ან სამმაგი ბმა აღინიშნება, შესაბამისად, ორი ან სამი წყვილი საერთო წერტილით:

N:1s2 2 წმ 2 გვ 3 ;

C:1s2 2 წმ 2 გვ 4

ზემოაღნიშნული დიაგრამებიდან ჩანს, რომ ელექტრონების თითოეული წყვილი, რომელიც აკავშირებს ორ ატომს, შეესაბამება ერთ ტირეს, რომელიც ასახავს კოვალენტურ კავშირს სტრუქტურულ ფორმულებში:

საერთო ელექტრონული წყვილების რაოდენობას, რომლებიც აკავშირებენ მოცემული ელემენტის ატომს სხვა ატომებთან, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ატომის მიერ წარმოქმნილი კოვალენტური ბმების რაოდენობას ე.წ. კოვალენტურობა VS მეთოდის მიხედვით. ასე რომ, წყალბადის კოვალენტობა არის 1, აზოტი - 3.

ელექტრონული ღრუბლების გადახურვის წესის მიხედვით, არსებობს ორი სახის კავშირი:  - კავშირი და  - კავშირი.

 - კავშირი ხდება მაშინ, როდესაც ორი ელექტრონული ღრუბელი გადახურულია ატომების ბირთვების დამაკავშირებელი ღერძის გასწვრივ.

ბრინჯი. 15. განათლების სქემა  - კავშირები.

 - ბმა წარმოიქმნება, როდესაც ელექტრონული ღრუბლები გადაფარავს ურთიერთქმედების ატომების ბირთვების დამაკავშირებელი ხაზის ორივე მხარეს.

ბრინჯი. 16. განათლების სქემა  - კავშირები.

კოვალენტური ბმის ძირითადი მახასიათებლები.

1. ბონდის სიგრძე, ℓ. ეს არის მინიმალური მანძილი ურთიერთქმედების ატომების ბირთვებს შორის, რაც შეესაბამება სისტემის ყველაზე სტაბილურ მდგომარეობას.

2. ბონდის ენერგია, E min - ეს არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც უნდა დაიხარჯოს ქიმიური ბმის გასაწყვეტად და ატომების ურთიერთქმედებიდან ამოსაღებად.

3. კავშირის დიპოლური მომენტი, ,=qℓ. დიპოლური მომენტი ემსახურება მოლეკულის პოლარობის რაოდენობრივ საზომს. არაპოლარული მოლეკულებისთვის დიპოლური მომენტი არის 0, არაპოლარული მოლეკულებისთვის ის არ არის 0-ის ტოლი. პოლიატომური მოლეკულის დიპოლური მომენტი უდრის ცალკეული ბმების დიპოლების ვექტორულ ჯამს:

4. კოვალენტურ ბმას ახასიათებს ორიენტაცია. კოვალენტური ბმის ორიენტაცია განისაზღვრება ურთიერთქმედების ატომების ელექტრონული ღრუბლების სივრცეში მაქსიმალური გადახურვის საჭიროებით, რაც იწვევს უძლიერესი ბმების წარმოქმნას.

ვინაიდან ეს -ბმები მკაცრად არის ორიენტირებული სივრცეში, მოლეკულის შემადგენლობიდან გამომდინარე, ისინი შეიძლება იყოს გარკვეული კუთხით ერთმანეთთან - ასეთ კუთხეს ეწოდება ვალენტობის კუთხე.

დიატომურ მოლეკულებს აქვთ წრფივი სტრუქტურა. პოლიატომურ მოლეკულებს უფრო რთული კონფიგურაცია აქვთ. განვიხილოთ სხვადასხვა მოლეკულების გეომეტრია ჰიდრიდების წარმოქმნის მაგალითის გამოყენებით.

1. VI ჯგუფი, მთავარი ქვეჯგუფი (ჟანგბადის გარდა), H 2 S, H 2 Se, H 2 Te.

S1s 2 2s 2 r 6 3s 2 r 4

წყალბადისთვის ბმის ფორმირებაში მონაწილეობს ელექტრონი s-AO-სთან, გოგირდისთვის 3p y და 3p z. H 2 S მოლეკულას აქვს პლანშეტური სტრუქტურა 90 0 ბმებს შორის კუთხით. .

ნახ 17. H 2 E მოლეკულის სტრუქტურა

2. V ჯგუფის ელემენტების ჰიდრიდები, ძირითადი ქვეჯგუფი: PH 3, AsH 3, SbH 3.

R 1s 2 2s 2 R 6 3s 2 R 3 .

ბმების წარმოქმნაში მონაწილეობენ: წყალბადში s-AO, ფოსფორში - p y, p x და p z AO.

PH 3 მოლეკულას აქვს ტრიგონალური პირამიდის ფორმა (ძირში არის სამკუთხედი).

სურათი 18. EN 3 მოლეკულის სტრუქტურა

5. გაჯერებაკოვალენტური ბმა არის კოვალენტური ბმების რაოდენობა, რომლის შექმნაც ატომს შეუძლია. შეზღუდულია, რადგან ელემენტს აქვს ვალენტური ელექტრონების შეზღუდული რაოდენობა. კოვალენტური ბმების მაქსიმალურ რაოდენობას, რომელიც მოცემულმა ატომმა შეიძლება შექმნას მიწისქვეშა ან აღგზნებულ მდგომარეობაში, ეწოდება კოვალენტურობა.

მაგალითი: წყალბადი ერთვალენტიანია, ჟანგბადი ორვალენტიანია, აზოტი სამვალენტიანია და ა.შ.

ზოგიერთ ატომს შეუძლია გაზარდოს მათი კოვალენტობა აღგზნებულ მდგომარეობაში, დაწყვილებული ელექტრონების გამოყოფის გამო.

მაგალითი. იყავი 0 1s 2 2 წმ 2

ბერილიუმის ატომს აღგზნებულ მდგომარეობაში აქვს ერთი ვალენტური ელექტრონი 2p-AO-ზე და ერთი ელექტრონი 2s-AO-ზე, ანუ კოვალენტობა Be 0 = 0 და კოვალენტობა Be * = 2. ურთიერთქმედების დროს ხდება ორბიტალების ჰიბრიდიზაცია. ხდება.

ჰიბრიდიზაცია- ეს არის სხვადასხვა AO-ს ენერგიის გასწორება ქიმიური ურთიერთქმედების წინ შერევის შედეგად. ჰიბრიდიზაცია არის პირობითი ტექნიკა, რომელიც შესაძლებელს ხდის მოლეკულის სტრუქტურის პროგნოზირებას AO-ების კომბინაციის გამოყენებით. იმ AO-ებს, რომელთა ენერგიები ახლოსაა, შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ჰიბრიდიზაციაში.

ჰიბრიდიზაციის თითოეული ტიპი შეესაბამება მოლეკულების გარკვეულ გეომეტრიულ ფორმას.

ძირითადი ქვეჯგუფის II ჯგუფის ელემენტების ჰიდრიდების შემთხვევაში ბმის ფორმირებაში მონაწილეობს ორი იდენტური sp-ჰიბრიდული ორბიტალი. ამ ტიპის ბმას ეწოდება sp ჰიბრიდიზაცია.

სურ. 19. VeH 2 .sp-ჰიბრიდიზაციის მოლეკულა.

sp-ჰიბრიდულ ორბიტალებს აქვთ ასიმეტრიული ფორმა, AO-ს წაგრძელებული ნაწილები 180 o კავშირის კუთხით მიმართულია წყალბადისკენ. აქედან გამომდინარე, BeH 2 მოლეკულას აქვს წრფივი სტრუქტურა (ნახ.).

განვიხილოთ ძირითადი ქვეჯგუფის III ჯგუფის ელემენტების ჰიდრიდის მოლეკულების სტრუქტურა BH 3 მოლეკულის წარმოქმნის მაგალითის გამოყენებით.

B 0 1s 2 2 წმ 2 გვ 1

კოვალენტობა B 0 = 1, კოვალენტობა B * = 3.

ბმების წარმოქმნაში მონაწილეობს სამი sp-ჰიბრიდული ორბიტალი, რომლებიც წარმოიქმნება ელექტრონების სიმკვრივის s-AO და ორი p-AO-ს გადანაწილების შედეგად. ამ ტიპის კავშირს ეწოდება sp 2 - ჰიბრიდიზაცია. კავშირის კუთხე sp 2 - ჰიბრიდიზაციაზე უდრის 120 0-ს, შესაბამისად, BH 3 მოლეკულას აქვს ბრტყელი სამკუთხა სტრუქტურა.

სურ.20. BH 3 მოლეკულა. sp 2 -ჰიბრიდიზაცია.

CH 4 მოლეკულის წარმოქმნის მაგალითის გამოყენებით განვიხილოთ ძირითადი ქვეჯგუფის IV ჯგუფის ელემენტების ჰიდრიდის მოლეკულების სტრუქტურა.

C 0 1s 2 2 წმ 2 გვ 2

კოვალენტობა C 0 = 2, კოვალენტობა C * = 4.

ნახშირბადში ოთხი sp-ჰიბრიდული ორბიტალი მონაწილეობს ქიმიური ბმის ფორმირებაში, რომელიც წარმოიქმნება s-AO-სა და სამ p-AO-ს შორის ელექტრონების სიმკვრივის გადანაწილების შედეგად. CH 4 მოლეკულის ფორმა არის ტეტრაედონი, კავშირის კუთხე არის 109 o 28`.

ბრინჯი. 21. მოლეკულა CH 4 .sp 3 -ჰიბრიდიზაცია.

ზოგადი წესიდან გამონაკლისია H 2 O და NH 3 მოლეკულები.

წყლის მოლეკულაში, ბმებს შორის კუთხეებია 104,5 o. ამ ჯგუფის სხვა ელემენტების ჰიდრიდებისგან განსხვავებით, წყალს აქვს განსაკუთრებული თვისებები, ის არის პოლარული, დიამაგნიტური. ეს ყველაფერი აიხსნება იმით, რომ წყლის მოლეკულაში ბმის ტიპია sp 3. ანუ ოთხი sp - ჰიბრიდული ორბიტალი მონაწილეობს ქიმიური ბმის ფორმირებაში. ორი ორბიტალი შეიცავს თითო ელექტრონს, ეს ორბიტალი ურთიერთქმედებს წყალბადთან, დანარჩენი ორი ორბიტალი შეიცავს წყვილ ელექტრონს. ამ ორი ორბიტალის არსებობა ხსნის წყლის უნიკალურ თვისებებს.

ამიაკის მოლეკულაში, ობლიგაციებს შორის კუთხეები არის დაახლოებით 107,3 ​​o, ანუ ამიაკის მოლეკულის ფორმა არის ტეტრაედონი, ბმის ტიპია sp 3. ოთხი ჰიბრიდული sp 3 ორბიტალი მონაწილეობს აზოტის მოლეკულაში ბმის ფორმირებაში. სამი ორბიტალი შეიცავს თითო ელექტრონს, ეს ორბიტალი ასოცირდება წყალბადთან, მეოთხე AO შეიცავს ელექტრონების გაუზიარებელ წყვილს, რომელიც განსაზღვრავს ამიაკის მოლეკულის უნიკალურობას.

კოვალენტური ბმის ფორმირების მექანიზმები.

MVS შესაძლებელს ხდის განასხვავოს კოვალენტური ბმის წარმოქმნის სამი მექანიზმი: გაცვლა, დონორ-აქცეპტორი და დატივი.

გაცვლის მექანიზმი. იგი მოიცავს ქიმიური ბმის წარმოქმნის შემთხვევებს, როდესაც ორი შეკრული ატომიდან თითოეული გამოყოფს თითო ელექტრონს სოციალიზაციისთვის, თითქოს ცვლის მათ. ორი ატომის ბირთვების დასაკავშირებლად, ელექტრონები უნდა იყვნენ ბირთვებს შორის არსებულ სივრცეში. მოლეკულაში ამ უბანს უწოდებენ შებოჭვის არეალს (არეალი, სადაც ელექტრონული წყვილი სავარაუდოდ დარჩება მოლეკულაში). იმისათვის, რომ მოხდეს ატომებში დაუწყვილებელი ელექტრონების გაცვლა, აუცილებელია ატომური ორბიტალების გადახურვა (სურ. 10.11). ეს არის გაცვლის მექანიზმის მოქმედება კოვალენტური ქიმიური ბმის ფორმირებისთვის. ატომური ორბიტალები შეიძლება გადაფარონ მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მათ აქვთ იგივე სიმეტრიული თვისებები ბირთვთაშორის ღერძის მიმართ (ნახ. 10, 11, 22).

ბრინჯი. 22. AO გადახურვა, რომელიც არ იწვევს ქიმიური ბმის წარმოქმნას.

დონორ-მიმღები და დატივის მექანიზმები.

დონორი-მიმღების მექანიზმი დაკავშირებულია ელექტრონების მარტოხელა წყვილის გადაცემასთან ერთი ატომიდან მეორე ატომის ვაკანტურ ატომურ ორბიტალში. მაგალითად, იონის ფორმირება -:

ვაკანტური p-AO ბორის ატომში BF 3 მოლეკულაში იღებს წყვილ ელექტრონებს ფტორის იონიდან (დონორი). მიღებულ ანიონში ოთხი B-F კოვალენტური ბმა არის სიგრძით და ენერგიით ექვივალენტური. თავდაპირველ მოლეკულაში სამივე B–F ბმა წარმოიქმნა გაცვლის მექანიზმით.

ატომები, რომელთა გარე გარსი მხოლოდ s- ან p-ელექტრონებისგან შედგება, შეიძლება იყვნენ ელექტრონების მარტოხელა წყვილის დონორი ან მიმღები. ატომებს, რომლებსაც აქვთ ვალენტური ელექტრონები ასევე d-AO-ზე, შეუძლიათ ერთდროულად იმოქმედონ როგორც დონორები, ასევე მიმღები. ამ ორი მექანიზმის გამოსაყოფად შემოიღეს ბმის ფორმირების დატიური მექანიზმის ცნებები.

დატივის მექანიზმის უმარტივესი მაგალითია ქლორის ორი ატომის ურთიერთქმედება.

ქლორის ორი ატომი ქლორის მოლეკულაში ქმნის გაცვლის კოვალენტურ კავშირს მათი დაუწყვილებელი 3p ელექტრონების შერწყმით. გარდა ამისა, Cl-1 ატომი გადასცემს ელექტრონების მარტოხელა წყვილს 3p 5 - AO Cl-2 ატომს ვაკანტურ 3d-AO-ზე, ხოლო Cl-2 ატომი გადასცემს ელექტრონების იმავე წყვილს ვაკანტურ 3d-AO-ში. Cl-1 ატომი.თითოეული ატომი ერთდროულად ასრულებს მიმღების და დონორის ფუნქციებს. ეს არის დატივის მექანიზმი. დატივის მექანიზმის მოქმედება ზრდის კავშირის სიმტკიცეს, ამიტომ ქლორის მოლეკულა უფრო ძლიერია, ვიდრე ფტორის მოლეკულა.

კომპლექსური კავშირები.

დონორ-მიმღები მექანიზმის პრინციპის მიხედვით, იქმნება რთული ქიმიური ნაერთების უზარმაზარი კლასი - რთული ნაერთები.

რთული ნაერთები არის ნაერთები, რომლებსაც აქვთ კომპლექსური იონები, რომლებსაც შეუძლიათ არსებობდნენ როგორც კრისტალური ფორმით, ასევე ხსნარში, მათ შორის ცენტრალური იონი ან ატომი, რომელიც დაკავშირებულია უარყოფითად დამუხტულ იონებთან ან ნეიტრალურ მოლეკულებთან კოვალენტური ბმებით, რომლებიც წარმოიქმნება დონორი-მიმღები მექანიზმით.

რთული ნაერთების სტრუქტურა ვერნერის მიხედვით.

რთული ნაერთები შედგება შიდა სფეროსგან (კომპლექსური იონი) და გარე სფეროსგან. შიდა სფეროს იონებს შორის კავშირი ხორციელდება დონორ-მიმღები მექანიზმის მიხედვით. მიმღებებს უწოდებენ კომპლექსურ აგენტებს, ისინი ხშირად შეიძლება იყოს დადებითი მეტალის იონები (გარდა IA ჯგუფის ლითონებისა), რომლებსაც აქვთ ცარიელი ორბიტალები. კომპლექსების წარმოქმნის უნარი იზრდება იონის მუხტის მატებასთან და მისი ზომის შემცირებით.

ელექტრონული წყვილის დონორებს ლიგანდებს ან დანამატებს უწოდებენ. ლიგანდები არის ნეიტრალური მოლეკულები ან უარყოფითად დამუხტული იონები. ლიგანდების რაოდენობა განისაზღვრება კომპლექსური აგენტის საკოორდინაციო ნომრით, რომელიც, როგორც წესი, ორჯერ უდრის კომპლექსური იონის ვალენტობას. ლიგანდები არის მონოდენტური ან პოლიდენტური. ლიგანდის დენტანცია განისაზღვრება კოორდინაციის ადგილების რაოდენობით, რომელსაც ლიგანდი იკავებს კომპლექსური აგენტის კოორდინაციის სფეროში. მაგალითად, F - - მონოდენტატური ლიგანდი, S 2 O 3 2- - ბიდენტატი ლიგანდი. შიდა სფეროს მუხტი უდრის მისი შემადგენელი იონების მუხტების ალგებრულ ჯამს. თუ შიდა სფეროს უარყოფითი მუხტი აქვს, ეს არის ანიონური კომპლექსი, თუ დადებითია, ეს არის კათიონური კომპლექსი. კატიონურ კომპლექსებს რუსულად უწოდებენ კომპლექსური იონის სახელს, ანიონურ კომპლექსებში კომპლექსურ აგენტს ლათინურად უწოდებენ სუფიქსის დამატებით - ზე. კომპლექსურ ნაერთში გარე და შიდა სფეროებს შორის კავშირი იონურია.

მაგალითი: K 2 - კალიუმის ტეტრაჰიდროქსოზინკატი, ანიონური კომპლექსი.

2- - შიდა სფერო

2K+ - გარე სფერო

Zn 2+ - კომპლექსური აგენტი

OH - - ლიგანდები

საკოორდინაციო ნომერი - 4

გარე და შიდა სფეროებს შორის კავშირი იონურია:

K 2 \u003d 2K + + 2-.

ბმა Zn 2+ იონსა და ჰიდროქსილის ჯგუფებს შორის კოვალენტურია, წარმოიქმნება დონორ-აქცეპტორი მექანიზმით: OH - - დონორები, Zn 2+ - მიმღები.

Zn 0: … 3d 10 4s 2

Zn 2+: … 3d 10 4s 0 p 0 d 0

რთული ნაერთების სახეები:

1. ამიაკი - ამიაკის მოლეკულის ლიგანდები.

Cl 2 - ტეტრაამინე სპილენძის (II) ქლორიდი. ამიაკი მიიღება კომპლექსური აგენტის შემცველ ნაერთებზე ამიაკის მოქმედებით.

2. ჰიდროქსო ნაერთები - OH - ლიგანდები.

Na არის ნატრიუმის ტეტრაჰიდროქსოალუმინატი. ჰიდროქსო კომპლექსები მიიღება მეტალის ჰიდროქსიდებზე ტუტეების ჭარბი მოქმედებით, რომლებსაც ამფოტერული თვისებები აქვთ.

3. აკვაკომპლექსები - წყლის მოლეკულის ლიგანდები.

Cl 3 არის ჰექსააკქრომი (III) ქლორიდი. აკვაკომპლექსები მიიღება უწყლო მარილების წყალთან ურთიერთქმედებით.

4. მჟავა კომპლექსები - ლიგანდები მჟავების ანიონები - Cl -, F -, CN -, SO 3 2-, I -, NO 2 -, C 2 O 4 - და სხვა.

K 4 - კალიუმის ჰექსაციანოფერატი (II). მიიღება ლიგანდის შემცველი მარილის ჭარბი ურთიერთქმედებით კომპლექსური აგენტის შემცველ მარილზე.

მოლეკულური ორბიტალური მეთოდი.

MVS საკმაოდ კარგად ხსნის მრავალი მოლეკულის წარმოქმნას და სტრუქტურას, მაგრამ ეს მეთოდი არ არის უნივერსალური. მაგალითად, ვალენტური ბმების მეთოდი არ იძლევა დამაკმაყოფილებელ ახსნას იონის არსებობაზე.
თუმცა მე-19 საუკუნის ბოლოს დადგინდა წყალბადის საკმაოდ ძლიერი მოლეკულური იონის არსებობა.
: ბმის გაწყვეტის ენერგია აქ არის 2,65 ევ. ამასთან, ამ შემთხვევაში ელექტრონული წყვილი არ შეიძლება ჩამოყალიბდეს, რადგან იონის შემადგენლობაა
მხოლოდ ერთი ელექტრონი შედის.

მოლეკულური ორბიტალური მეთოდი (MMO) შესაძლებელს ხდის ახსნას მთელი რიგი წინააღმდეგობები, რომელთა ახსნა შეუძლებელია ვალენტური კავშირის მეთოდით.

IMO-ს ძირითადი დებულებები.

როდესაც ორი ატომური ორბიტალი ურთიერთქმედებს, წარმოიქმნება ორი მოლეკულური ორბიტალი. შესაბამისად, n-ატომური ორბიტალების ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება n-მოლეკულური ორბიტალები.

მოლეკულაში ელექტრონები თანაბრად ეკუთვნის მოლეკულის ყველა ბირთვს.

ჩამოყალიბებული ორი მოლეკულური ორბიტალიდან ერთს აქვს უფრო დაბალი ენერგია, ვიდრე ორიგინალი, არის შემაკავშირებელი მოლეკულური ორბიტალი, მეორეს უფრო მაღალი ენერგია აქვს ვიდრე ორიგინალი, ეს არის ანტიმოლეკულური ორბიტალი.

MMO იყენებს ენერგეტიკულ დიაგრამებს მასშტაბის გარეშე.

ენერგიის ქვედონეების ელექტრონებით შევსებისას გამოიყენება იგივე წესები, რაც ატომური ორბიტალებისთვის:

მინიმალური ენერგიის პრინციპი, ე.ი. ჯერ ივსება ქვედა ენერგიის მქონე ქვედონეები;

პაულის პრინციპი: თითოეულ ენერგეტიკულ ქვედონეზე არ შეიძლება იყოს ორზე მეტი ელექტრონი ანტიპარალელური სპინებით;

ჰუნდის წესი: ენერგიის ქვედონეები ივსება ისე, რომ ჯამური სპინი მაქსიმალური იყოს.

კომუნიკაციის სიმრავლე. კომუნიკაციის სიმრავლე IMO-ში განისაზღვრება ფორმულით:

როდესაც K p = 0, კავშირი არ წარმოიქმნება.

მაგალითები.

1. შეიძლება თუ არა არსებობდეს H 2 მოლეკულა?

ბრინჯი. 23. H 2 წყალბადის მოლეკულის წარმოქმნის სქემა.

დასკვნა: H 2 მოლეკულა იარსებებს, რადგან კავშირის სიმრავლე Kp\u003e 0.

2. შეიძლება თუ არა He 2 მოლეკულა არსებობდეს?

ბრინჯი. 24. ჰელიუმის მოლეკულის He 2 ფორმირების სქემა.

დასკვნა: He 2 მოლეკულა არ იარსებებს, რადგან ბმის სიმრავლე Kp = 0.

3. შეიძლება თუ არა ნაწილაკი H 2 + არსებობდეს?

ბრინჯი. 25. H 2 + ნაწილაკის წარმოქმნის სქემა.

H 2 + ნაწილაკი შეიძლება არსებობდეს, რადგან კავშირის სიმრავლე Kp > 0.

4. შეუძლია თუ არა არსებობდეს O 2 მოლეკულა?

ბრინჯი. 26. O 2 მოლეკულის წარმოქმნის სქემა.

O 2 მოლეკულა არსებობს. ნახაზი 26-დან გამომდინარეობს, რომ ჟანგბადის მოლეკულას აქვს ორი დაუწყვილებელი ელექტრონი. ამ ორი ელექტრონის გამო ჟანგბადის მოლეკულა პარამაგნიტურია.

ამრიგად, მოლეკულური ორბიტალების მეთოდი ხსნის მოლეკულების მაგნიტურ თვისებებს.

ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება.

ყველა ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად: უნივერსალურიდა კონკრეტული. უნივერსალური ჩნდება ყველა მოლეკულაში გამონაკლისის გარეშე. ამ ურთიერთქმედებებს ხშირად უწოდებენ კავშირი ან ვან დერ ვაალის ძალები. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ძალები სუსტია (ენერგია არ აღემატება რვა კჯ/მოლ-ს), ისინი წარმოადგენენ ნივთიერებების უმეტესობის აირისებური მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში გადასვლის, მყარი სხეულების ზედაპირების მიერ აირების ადსორბციის და სხვა ფენომენების მიზეზს. ამ ძალების ბუნება ელექტროსტატიკურია.

ურთიერთქმედების ძირითადი ძალები:

1). დიპოლი - დიპოლური (ორიენტაციის) ურთიერთქმედებაარსებობს პოლარულ მოლეკულებს შორის.

რაც უფრო დიდია ორიენტაციის ურთიერთქმედება, რაც უფრო დიდია დიპოლური მომენტები, მით უფრო მცირეა მანძილი მოლეკულებს შორის და მით უფრო დაბალია ტემპერატურა. ამიტომ, რაც მეტია ამ ურთიერთქმედების ენერგია, მით უფრო მაღალია ტემპერატურა, რომელზედაც უნდა გაცხელდეს ნივთიერება, რომ ადუღდეს.

2). ინდუქციური ურთიერთქმედებახდება ნივთიერების პოლარულ და არაპოლარულ მოლეკულებს შორის კონტაქტის დროს. დიპოლი წარმოიქმნება არაპოლარულ მოლეკულაში პოლარულ მოლეკულასთან ურთიერთქმედების შედეგად.

Cl  + - Cl  - … Al  + Cl  - 3

ამ ურთიერთქმედების ენერგია იზრდება მოლეკულების პოლარიზებადობის მატებასთან ერთად, ანუ მოლეკულების უნარი ელექტრული ველის გავლენის ქვეშ შექმნან დიპოლი. ინდუქციური ურთიერთქმედების ენერგია გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების ენერგია.

3). დისპერსიული ურთიერთქმედება- ეს არის არაპოლარული მოლეკულების ურთიერთქმედება მყისიერი დიპოლების გამო, რომლებიც წარმოიქმნება ატომებში ელექტრონის სიმკვრივის რყევების გამო.

იმავე ტიპის ნივთიერებების სერიაში, დისპერსიული ურთიერთქმედება იზრდება იმ ატომების ზომის მატებასთან ერთად, რომლებიც ქმნიან ამ ნივთიერებების მოლეკულებს.

4) ამაღელვებელი ძალებიგანპირობებულია მოლეკულების ელექტრონული ღრუბლების ურთიერთქმედებით და ჩნდება მათ შემდგომ მიახლოებისას.

სპეციფიკური ინტერმოლეკულური ურთიერთქმედება მოიცავს ყველა სახის დონორ-მიმღების ურთიერთქმედებას, ანუ ის, რაც დაკავშირებულია ელექტრონების გადაცემასთან ერთი მოლეკულიდან მეორეზე. მიღებულ ინტერმოლეკულურ კავშირს აქვს კოვალენტური ბმის ყველა დამახასიათებელი ნიშანი: გაჯერება და მიმართულება.

ქიმიურ კავშირს, რომელიც წარმოიქმნება დადებითად პოლარიზებული წყალბადით, რომელიც არის პოლარული ჯგუფის ან მოლეკულის ნაწილი და სხვა ან იგივე მოლეკულის ელექტროუარყოფითი ატომი, ეწოდება წყალბადის ბმა. მაგალითად, წყლის მოლეკულები შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:

მყარი ხაზები არის პოლარული კოვალენტური ბმები წყლის მოლეკულებში წყალბადისა და ჟანგბადის ატომებს შორის; წერტილები მიუთითებს წყალბადის ობლიგაციებზე. წყალბადის ბმების წარმოქმნის მიზეზი არის ის, რომ წყალბადის ატომები პრაქტიკულად მოკლებულია ელექტრონულ გარსებს: მათი ერთადერთი ელექტრონები გადაადგილებულია მათი მოლეკულების ჟანგბადის ატომებზე. ეს საშუალებას აძლევს პროტონებს, სხვა კატიონებისგან განსხვავებით, მიუახლოვდნენ მეზობელი მოლეკულების ჟანგბადის ატომების ბირთვებს ჟანგბადის ატომების ელექტრონული გარსებიდან მოგერიების გარეშე.

წყალბადის ბმა ხასიათდება შებოჭვის ენერგიით 10-დან 40 კჯ/მოლამდე. თუმცა, ეს ენერგია საკმარისია გამოწვევისთვის მოლეკულების გაერთიანებაიმათ. მათი გაერთიანება დიმერებად ან პოლიმერებად, რომლებიც ზოგიერთ შემთხვევაში არსებობს არა მხოლოდ ნივთიერების თხევად მდგომარეობაში, არამედ შენარჩუნებულია, როდესაც ის ორთქლში გადადის.

მაგალითად, გაზის ფაზაში წყალბადის ფტორი არსებობს დიმერის სახით.

რთულ ორგანულ მოლეკულებში არის როგორც მოლეკულათაშორისი წყალბადის ბმები, ასევე ინტრამოლეკულური წყალბადის ბმები.

მოლეკულებს, რომლებსაც აქვთ წყალბადის ბმები, ვერ შედიან მოლეკულურ წყალბადურ ობლიგაციებში. მაშასადამე, ასეთი ობლიგაციების მქონე ნივთიერებები არ ქმნიან ასოციაციებს, უფრო არასტაბილურია, აქვთ უფრო დაბალი სიბლანტე, დნობის და დუღილის წერტილები, ვიდრე მათ იზომერებს შეუძლიათ შექმნან წყალბადთაშორისი ბმები.

ორმაგი კავშირი,ოთხელექტრონული კოვალენტური ბმა ორ მეზობელ ატომს შორის მოლეკულაში. დ.ს. ჩვეულებრივ აღინიშნება ორი ვალენტიანი შტრიხით: > C \u003d C<, >C=N -, >C=O, >C=S, - N=N -, - H=O და ა.შ. ეს გულისხმობს, რომ ელექტრონების ერთი წყვილი sp 2ან sp- ქმნის s-ბმას ჰიბრიდულ ორბიტალებთან (იხ. ბრინჯი. ერთი ), რომლის ელექტრონის სიმკვრივე კონცენტრირებულია ატომთაშორის ღერძის გასწვრივ; s-ლინკი მარტივი ბმულის მსგავსია. ელექტრონების კიდევ ერთი წყვილი რ-ორბიტალი ქმნის p-ბმას, რომლის ელექტრონის სიმკვრივე კონცენტრირებულია ატომთაშორის ღერძის გარეთ. თუ განათლებაში დ ს. თუ პერიოდული სისტემის IV ან V ჯგუფის ატომები მონაწილეობენ, მაშინ ეს ატომები და მათთან უშუალოდ დაკავშირებული ატომები განლაგებულია იმავე სიბრტყეში; კავშირის კუთხეებია 120°. ასიმეტრიული სისტემების შემთხვევაში შესაძლებელია მოლეკულური სტრუქტურის დამახინჯება. დ.ს. უფრო მოკლე ვიდრე მარტივი ბმა და ახასიათებს შიდა ბრუნვის მაღალი ენერგეტიკული ბარიერი; მაშასადამე, შემცვლელების პოზიციები ატომებთან ასოცირებულ D.s.-თან არ არის ეკვივალენტური და ეს იწვევს გეომეტრიულ ფენომენს. იზომერიზმი. D. s-ის შემცველ ნაერთებს შეუძლიათ დამატების რეაქციები. თუ დ.ს. არის ელექტრონულად სიმეტრიული, მაშინ რეაქციები ტარდება როგორც რადიკალური (p-ბმაის ჰომოლიზით), ასევე იონური მექანიზმებით (საშუალების პოლარიზებული ეფექტის გამო). თუ D.s-ით შეკრული ატომების ელექტრონეგატიურობა განსხვავებულია, ან თუ მათთან დაკავშირებულია სხვადასხვა შემცვლელი, მაშინ p-ბმა ძლიერ პოლარიზებულია. პოლარული D. s-ის შემცველი ნაერთები მიდრეკილნი არიან დამატებისკენ იონური მექანიზმით: ელექტრონების ამოღებისკენ D. s. ნუკლეოფილური რეაგენტები ადვილად მიმაგრებულია და ს. - ელექტროფილური. ელექტრონების გადაადგილების მიმართულება პოლარიზაციის დროს D. s. ჩვეულებრივია ფორმულებში ისრებით აღნიშვნა, ხოლო შედეგად მიღებული ზედმეტი გადასახადები - სიმბოლოებით დ-და დ+ . ეს ხელს უწყობს დამატების რეაქციების რადიკალური და იონური მექანიზმების გაგებას:

ნაერთებში ორი D.-თან ერთად, რომელიც გამოყოფილია ერთი მარტივი ბმით, ხდება p-ბმების შეერთება და ერთი p-ელექტრონული ღრუბლის წარმოქმნა, რომლის ლბილობა ვლინდება მთელი ჯაჭვის გასწვრივ ( ბრინჯი. 2 მარცხნივ). ამ კონიუგაციის შედეგია 1,4-დამატების რეაქციების უნარი:

თუ სამი დ. კონიუგირებულია ექვსწევრიან ციკლში, შემდეგ p-ელექტრონების სექსტეტი ხდება საერთო მთელი ციკლისთვის და იქმნება შედარებით სტაბილური არომატული სისტემა (იხ. ბრინჯი. 2, მარჯვნივ). ასეთ ნაერთებში ელექტროფილური და ნუკლეოფილური რეაგენტების დამატება ენერგიულად რთულია. (Იხილეთ ასევე ქიმიური ბმა. )

ორმაგი ბმა

ოთხელექტრონული კოვალენტური ბმა ორ მეზობელ ატომს შორის მოლეკულაში. დ.ს. ჩვეულებრივ აღინიშნება ორი ვალენტიანი შტრიხით: > C \u003d C<, >C=N ≈, >C=O, >C=S, ≈ N=N ≈, ≈ H=O და ა.შ. ეს გულისხმობს, რომ ელექტრონების ერთი წყვილი sp2 ან sp ჰიბრიდირებული ორბიტალებით ქმნის s-ბმას (იხ. ბრინჯი. ერთი), რომლის ელექტრონის სიმკვრივე კონცენტრირებულია ატომთაშორის ღერძის გასწვრივ; s-ბმა მარტივი ბმის მსგავსია. ელექტრონების კიდევ ერთი წყვილი p-ორბიტალებით ქმნის p-ბმას, რომლის ელექტრონების სიმკვრივე კონცენტრირებულია ატომთაშორის ღერძის გარეთ. თუ განათლებაში დ ს. თუ პერიოდული სისტემის IV ან V ჯგუფის ატომები მონაწილეობენ, მაშინ ეს ატომები და მათთან უშუალოდ დაკავშირებული ატომები განლაგებულია იმავე სიბრტყეში; კავშირის კუთხეებია 120╟. ასიმეტრიული სისტემების შემთხვევაში შესაძლებელია მოლეკულური სტრუქტურის დამახინჯება. დ.ს. უფრო მოკლე ვიდრე მარტივი ბმა და ახასიათებს შიდა ბრუნვის მაღალი ენერგეტიკული ბარიერი; მაშასადამე, შემცვლელების პოზიციები D.s-ით შეკრულ ატომებთან არ არის ეკვივალენტური და ეს იწვევს გეომეტრიული იზომერიზმის ფენომენს. D. s-ის შემცველ ნაერთებს შეუძლიათ დამატების რეაქციები. თუ დ.ს. არის ელექტრონულად სიმეტრიული, მაშინ რეაქციები ტარდება როგორც რადიკალური (p-ბმაის ჰომოლიზით), ასევე იონური მექანიზმებით (საშუალების პოლარიზებული ეფექტის გამო). თუ D.s-ით შეკრული ატომების ელექტრონეგატიურობა განსხვავებულია, ან თუ მათთან დაკავშირებულია სხვადასხვა შემცვლელი, მაშინ p-ბმა ძლიერ პოლარიზებულია. პოლარული დ.ს შემცველი ნაერთები მიდრეკილნი არიან დამატებისკენ იონური მექანიზმით: ელექტრონების ამოღებისკენ დ.ს. ნუკლეოფილური რეაგენტები ადვილად მიმაგრებულია და ს. ≈ ელექტროფილური. ელექტრონების გადაადგილების მიმართულება პოლარიზაციის დროს D. s. ჩვეულებრივ, ფორმულებში ისრების მითითებაა და შედეგად მიღებული ჭარბი მუხტები ≈ სიმბოლოები დ-და დ+. ეს ხელს უწყობს დამატების რეაქციების რადიკალური და იონური მექანიზმების გაგებას:

ნაერთებში ორი D. s.-ით, რომლებიც გამოყოფილია ერთი მარტივი ბმით, ხდება p-ბმათა შეერთება და ერთი p-ელექტრონული ღრუბლის წარმოქმნა, რომლის ლბილობა ვლინდება მთელი ჯაჭვის გასწვრივ ( ბრინჯი. 2მარცხნივ). ამ კონიუგაციის შედეგია 1,4-დამატების რეაქციების უნარი:

თუ სამი დ. კონიუგირებულია ექვსწევრიან ციკლში, შემდეგ p-ელექტრონული სექსტეტი ხდება საერთო მთელი ციკლისთვის და იქმნება შედარებით სტაბილური არომატული სისტემა (იხ. ბრინჯი. 2,მარჯვნივ). ასეთ ნაერთებში ელექტროფილური და ნუკლეოფილური რეაგენტების დამატება ენერგიულად რთულია. (იხილეთ აგრეთვე ქიმიური ბმა.)

გ.ა სოკოლსკი.

ვიკიპედია

ორმაგი კავშირი (გაურკვევლობა)

ორმაგი ბმა:

• ორმაგი ბმა - ქიმიური ბმა ორ ატომს შორის, რომელიც წარმოიქმნება ორი წყვილი ელექტრონის მიერ; განსაკუთრებული შემთხვევა მრავალჯერადი კავშირი.
• ორმაგი შეკვრა (ორმაგი შეკვრა) - იგივეა, რაც ორმაგი შეკვრა, ფსიქოლოგიური კონცეფცია გრეგორი ბეიტსონის შიზოფრენიის თეორიაში.

ორმაგი ბმა

ორმაგი ბმა- ორი ატომის კოვალენტური ბმა მოლეკულაში ორი საერთო ელექტრონული წყვილის მეშვეობით. ორმაგი ბმის სტრუქტურა აისახება ვალენტური ბმების თეორიაში. ამ თეორიაში ითვლებოდა, რომ ორმაგი ბმა წარმოიქმნება სიგმას (სურ. 1) და პი (ნახ. 2) ბმების კომბინაციით.

თეორიული ორგანული ქიმიის სიმპოზიუმზე (ლონდონი, 1958 წლის სექტემბერი) მოხსენება წარადგინა ორჯერ ნობელის პრემიის ლაურეატი ლ. პაულინგმა. პაულინგის მოხსენება ეძღვნებოდა ორმაგი კავშირის ბუნებას. შემოთავაზებულია ახალი გზა ორმაგი ბმის, როგორც ორი იდენტური მრუდი ბმის ერთობლიობის აღსაწერად.

ორმაგი და სამმაგი ბმების აღწერა მრუდი ბმების თვალსაზრისით, გასაოცრად ხსნის მათ ზოგიერთ თვისებას. ასე რომ, თუ მრავალ კავშირს აქვს რკალის ფორმა, რომლის სიგრძეა 1,54 Å (ერთი ნახშირბად-ნახშირბადის ბმის სიგრძე) და მათი საწყისი მიმართულება ემთხვევა ტეტრაედას, მაშინ მათი გამოთვლილი სიგრძე გამოდის 1,32 Å ორმაგი ბმისთვის და 1,18 Å სამმაგი, რომელიც კარგად შეესაბამება ექსპერიმენტულ მნიშვნელობებს 1,33 და 1,20 Å.

ელექტრონების ელექტროსტატიკური მოგერიების შესახებ იდეების შემდგომი განვითარება განხორციელდა რ.გილესპის მიერ ელექტრონული წყვილების მოგერიების თეორიაში.