🔗 Kimyoviy bog'lanish (VB + MO)
Valent bog'lanish • MO nazariyasi • Gibridlanish • 18 e⁻ qoidasi • Ligand maydon
📋 Bu bo'limda nimalarni o'rganasiz?
Kimyoviy bog'lanish nazariyalari — kompleks birikmalarning tuzilishini tushunish, spektrlarini tahlil qilish va barqarorligini bashorat qilish uchun asosiy nazariy qurol. Bu bo'limda VB (valent bog'lanish) va MO (molekulyar orbital) nazariyalarining farqlari, gibridlanish turlari, σ/π/δ bog'lanish mexanizmlari va 18 elektron qoidasi o'rganiladi.
🎯 Maqsad: VB va MO nazariyalarini, gibridlanish turlarini va bog'lanish mexanizmlarini o'zlashtirish.
⏱️ Vaqt: ~3.5 soat
📚 Manba: Cotton — Chemical Applications of Group Theory; Shriver — Inorganic Chemistry
Bog'lanish — molekulalarning yaratilish siri!
⚖️ VB va MO nazariyalari — interaktiv taqqoslash
Valent bog'lanish (VB) nazariyasi
Asoschilar: Heitler, London (1927), Pauling (1931)
Asosiy g'oya: Bog' — ikkita atom orbitallarining qoplanishidan hosil bo'ladi. Har bir bog'da bittadan elektron jufti.
Gibridlanish: Atom orbitallari aralashib, yangi gibrid orbitallarni hosil qiladi. sp, sp², sp³, dsp², sp³d².
Gibridlanish turlari:
VB nazariyasining asosiy tamoyillari:
- Kovalent bog' — ikki atomli va ikki elektronli
- Qoplanish qancha katta bo'lsa, bog' shuncha kuchli
- Atom orbitallari gibridlanadi (energiya jihatidan farqsiz)
- Gibrid orbitallar soni = bog' soni (yakka juftlar bilan)
- σ-bog' — o'q bo'ylab qoplanish; π-bog' — yonma-yon qoplanish
- Maksimal qoplanish prinsipi (Pauling)
⚡ VB geometriyani yaxshi bashorat qiladi, lekin spektr va magnetizmni tushuntirishda MO dan past.
🔗 Bog'lanish turlari — interaktiv diagramma
Ion bog'
Metall + nometall. Elektron to'liq uzatiladi. Zaryadlar orasidagi elektrostatik tortishish.
💡
Kompleks birikmalarda tashqi sferada. Ichki sfera — kovalent bog'.
📊 Spektrokimyoviy qator — ligand kuchi va Δ₀
CN⁻ — π-akseptor
Kuchli maydon, past spin. t₂g stabillashadi.
[Fe(CN)₆]⁴⁻ LS
Δ₀ bo'yicha tartib:
Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < H₂O < NH₃ < en < CN⁻ < CO < NO⁺
⚡ Spektrokimyoviy qator — ligandlarning Δ₀ ga ta'siri.
π-donor (I⁻, Br⁻, Cl⁻) → t₂g↑ → Δ₀↓ | π-akseptor (CN⁻, CO) → t₂g↓ → Δ₀↑
🧮 18 elektron qoidasi — interaktiv hisoblagich
[Ni(CO)₄]
Geometriya:
Tetraedrik Td
Tahlil:
18 e⁻, tetraedrik. Ni(0) — d¹⁰.
18 elektron qoidasi (EAN — Effective Atomic Number):
EAN = Z_metal − oksidlanish + 2×ligand soni = keyingi nobile gaz konfiguratsiyasi
• 18 e⁻ = nₓd¹⁰ (n+1)s² (n+1)p⁶ → Kr (36) yoki Xe (54)
• Istisnolar: 16 e⁻ (d⁸ — Pt²⁺, Pd²⁺, Ni²⁺), 12 e⁻ (d¹⁰ — [CuCl₄]²⁻)
🔬 Orbital qoplanish turlari — σ, π, δ
σ-bog' (head-on)
Orbitallar o'q bo'ylab qoplanadi. Eng kuchli bog'.
Batafsil:
s−s, s−p, p−p (o'q bo'ylab), d_z²−ligand (oktaedrik). Qoplanish integrali S katta.
Misol: M−L σ-bog' → barcha komplekslarda mavjud. σ* → antibog'lovchi.
💡
σ-bog'ning kuchi qoplanish darajasiga bog'liq. d_z² + p_z (ligand) → σ.
| Xususiyat | σ | π | δ |
|---|---|---|---|
| Kuch | Eng kuchli | O'rtacha | Eng kuchsiz |
| Simmetriya | A₁g / A₁ | T₂g / T₂ | ? |
| Qoplanish | O'q bo'ylab | Yonma-yon | 4 lobli |
| d-orbital | d_z² | d_xy, d_xz, d_yz | d_xy, d_x²−y² |
| MO turi | σ, σ* | π, π* | δ, δ* |
| Δ₀ ga ta'sir | — | Kuchli | — |
🔄 Sinergik bog'lanish — σ-donor + π-akseptor
CO — uglerod monoksid
σ-donor: C dagi yakka juft → metall (σ simmetriya)
π-akseptor: Metall t₂g → CO π* (bo'sh orbital)
Sinergik effekt: σ-donor metallni boyitadi → metall π-orqaga donorlikni kuchaytiradi → M−C bog'i mustahkamlanadi, C≡O kuchsizlanadi.
ν(CO) erkin: 2143 cm⁻¹ → [Ni(CO)₄]: ~2060 cm⁻¹
Sinergik bog'lanish sxemasi:
M ← :L (σ-donor)
M → L* (π-akseptor)
👇 Sinergiya 👇
σ-donor → M boyiydi → π-orqaga donorlik kuchayadi → M−L mustahkam, L−L' kuchsiz
Spektral diagnostika:
ν(CO) yoki ν(CN) chastotasi sinergik bog'lanish kuchini ko'rsatadi:
• Past chastota → kuchli π-orqaga donorlik → kuchli M−L bog'
• Yuqori chastota → kuchsiz π-orqaga donorlik → kuchsiz M−L bog'
📝 Bilim tekshirish — 1/10
Oktaedrik geometriya uchun qaysi gibridlanish kerak?
✅ Asosiy xulosalar
- VB nazariyasi — gibridlanish asosida geometriyani tushuntiradi (sp→chiziqli, sp³→tetraedrik, d²sp³→oktaedrik)
- MO nazariyasi — LCAO asosida elektron tuzilish, spektr va magnetizmni tushuntiradi
- σ, π, δ bog'lanish — orbital qoplanish turlari. σ eng kuchli, δ eng kuchsiz
- Sinergik bog'lanish — σ-donor (M←L) va π-akseptor (M→L*) bir-birini kuchaytiradi
- Spektrokimyoviy qator: Br⁻ < Cl⁻ < H₂O < NH₃ < CN⁻ < CO < NO⁺
- 18 elektron qoidasi: Barqaror komplekslar 18 e⁻ ga intiladi (nₓd¹⁰(n+1)s²(n+1)p⁶). 16 e⁻ → d⁸ kvadrat-planar
- Kvadrat-planar (d⁸) — 16 e⁻. Tetraedrik (d¹⁰) — 18 e⁻. Oktaedrik (d⁶) — 18 e⁻
📚 Manba: F.A. Cotton — Chemical Applications of Group Theory; J.E. Huheey — Inorganic Chemistry
JDA-Kimyo © 2026