If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Agar veb-filtrlardan foydalanayotgan boʻlsangiz *.kastatic.org va *.kasandbox.org domenlariga ruxsat berilganligini tekshirib koʻring.

Asosiy kontent

Molekulalar va birikmalar

Birikmalar ion yoki kovalent turlarga boʻlinishi mumkin. Molekulalar kovalent birikmalarning eng sodda birligi boʻlib, molekulalarni turli usullar bilan ifodalash mumkin.
Atom bu – modda yoki materiyaning eng kichik birligi. Shu bilan birga atom elementning asosiy elektrokimyoviy xossalarini oʻzida saqlaydi. Kimyoning koʻp qismi atomlarning bir-biri bilan birikib kimyoviy birikma hosil qiladigan jarayonlarni oʻrganishga bagʻishlangan. Kimyoviy birikma bu kimyoviy bogʻlar bilan birlashgan atomlarning alohida yigʻindisi. Atom strukturasining birligi musbat zaryadlangan yadro hamda manfiy zaryadlangan elektronlarning elektrostatik tortishishi natijasida taʼminlangani kabi kimyoviy bogʻlarning barqarorligini ham elektrostatik tortishish taʼminlaydi. Aniqroq tasavvur shakllantirish uchun ikki asosiy bogʻlanish turini koʻrib chiqamiz: kovalent va ion bogʻlanishlari. Kovalent bogʻlanish ikkita atom elektron jufti boʻlishishidan hosil boʻlsa, ion bogʻlanishda elektronlar toʻliqligicha bir atomdan ikkinchi atomga oʻtgan boʻladi. Ushbu ikki bogʻlanish turini batafsilroq koʻrib chiqamiz.

Kovalent bogʻlanish va molekulalar

Kovalent bogʻlanish ikki atomning elektron juftlari boʻlishishi natijasida hosil boʻladi. Ushbu bogʻlanish turida bogʻning barqarorligi ikkala atomning musbat zaryadlangan yadrolari hamda oʻrtada taqsimlangan manfiy zaryadlangan elektronlar orasida hosil boʻladigan elektrostatik tortishishidan kelib chiqadi.
Yakka, neytral vodorod atomi chap tomonda koʻrsatilgan; vodorod molekulasi (H2) oʻng tomonda koʻrsatilgan.
Chap tomondagi neytral vodorod atomi bitta elektronga ega. Ikkita vodorod atomi oʻz elektronlarini ulashgan holda kovalent bogʻ hosil qilib birlasha oladi. Bu jaroyon tasvirdagi oʻng tarafda berilgan ikkala vodorod atomlari atrofidagi kulrang bulutlarning bir-biri bilan tutashgan oraliqda namoyon etilgan. Kovalent bogʻ hosil boʻlgandan soʻng, ikki alohida vodorod atomi bor deyish oʻrinsiz boʻladi, aksincha yagona vodorod molekulasi mavjud deyish oʻrinli – H2. Tasvir manbasi: Wikipedia, CC BY-SA 3.0
Atomlar kovalent bogʻ hosil qilib birlashishi natijasidagi atomlar yigʻindisi molekula deyiladi. Demak, molekulani kovalent bogʻli moddaning eng sodda birligi deb atashimiz mumkin. Hozir esa molekulalarni turli yoʻllar bilan tasvirlash mumkinligini namoyish etamiz.

Molekulalarni ifodalash: kimyoviy formulalar

Kimyoviy formulalar yoki molekulyar formulalar bu molekulalarni ifodalashning eng sodda yoʻlidir. Kimyoviy formulada elementning davriy jadvaldagi belgisi ishlatilib, ushbu molekulada qaysi elementlar mavjudligi koʻrsatiladi. Pastki belgilar yoki indekslar yordamida esa har bir elementning nechtadan atomi molekula tarkibiga kirgani ifodalanadi. Misol uchun, bir dona ammiak NH3 molekulasi bitta azot va uchta vodorod atomidan tashkil topgan. Aksincha, bir dona gidrazin N2H4 molekulasida ikkita azot va toʻrtta vodorod atomi mavjud.
Nazorat savoli: sirkaning asosini tashkil qiladigan sirka kislotaning kimyoviy formulasi C2H4O2. Ushbu kislotaning uchta molekulasida nechta kislorod atomi borligini hisoblang.
Kimyoni oʻrganish davomida kimyogarlar molekulyar formulalarni turli xil usullar bilan yozishganini koʻrishingiz mumkin. Masalan, hozir guvohi boʻlganimizdek, sirka kislotaning kimyoviy formulasi C2H4O2; ammo koʻpincha uni CH3COOH koʻrinishda ifodalangan formulasini uchratishimiz mumkin. Ikkinchi koʻrinishdagi formuladagi atomlarning yozilish ketma-ketligi sirka kislota molekulasining strukturasini namoyon etishga koʻmaklashadi bu – koʻpincha qisqartirilgan struktura formulasi deyiladi. Shu sababli CH3COOH koʻrinishdagi formulani kimyoviy va struktura formulalari orasidagi kesishma deb qabul qilishimiz mumkin. Bu haqida keyinchalik yana toʻxtalib oʻtamiz.

Molekulalarni ifodalash: struktura formulalari

Kimyoviy formulalar faqat molekula tarkibida har bir elementning nechtadan atomi borligi haqida maʼlumot beradi. Struktura formulalar esa atomlarning fazoda qanday bogʻlanganlarini ham namoyon etadi. Struktura formulalar yordamida biz atomlarni bogʻlab turgan kovalent bogʻlarni chizamiz, aslida. Avvalgi boʻlimda biz ammiakning NH3 kimyoviy formulasini oʻrgangan edik. Keling, endi uning struktura formulasini koʻrib chiqamiz:
Ammiakning ikki struktura formulasi.
Ammiakning (NH3) ikki xil struktura formulasi. Chap tarafdagi formula molekulaning faqat ikki oʻlchamli taxminiy strukturaviy formulasini namoyon etsa, oʻng tarafdagisi esa atomlarning fazodagi joylanishini koʻrsatadi: kesilgan chiziqlar tekislikdan orqaga yoʻnalgan va qoziqsimon chiziqlar tekislikdan toʻgʻriga yoʻnalgan boʻladi. Oʻng tarafda berilgan formuladagi azotning ikkita nuqtasi taqsimlanmagan elektronlar juftini bildiradi. Tasvir manbasi: chap tarafdagisi, Physique Applique, CC BY-NC-SA 4.0; oʻng tarafdagisi, Wikipedia, CC BY-SA 3.0
Ikkala struktura formulalardan koʻrishimiz mumkinki, markaziy atom boʻlmish azot, har bir vodorod atomi bilan yakka kovalent bogʻ orqali bogʻlangan. Ammo yodingizda boʻlsin, atomlar va molekulalar borliqdagi barcha narsalar kabi uch oʻlchamda mavjud boʻladi – ularning uzunligi, eni va shu bilan birga balandligi mavjud. Chap tarafdagi struktura formulasida biz faqat molekulaning ikki oʻlchamdagi koʻrinishini koʻrmoqdamiz. Ammo oʻng tarafdagi aniqroq struktura formulasida oʻng tarafda joylashgan vodorod atomining kompyuter ekranimiz tekisligining orqasida joylashganini bildiruvchi kesilgan chiziq bilan; qalin ponasimon chiziq bilan esa markazdagi vodorod atomi ekranimiz tekisligining oldida joylashgani tasvirlangan. Azot atomi ustidagi ikkita nuqta esa taqsimlanmagan elektron jufti hech qanday kovalent bogʻ hosil qilishda ishtirok etmaganini bildiradi. Ushbu elektronlarning ahamiyati haqida boʻlimning oxirida toʻxtalib oʻtamiz. Ushbu uch oʻlchamli shaklni aniqroq namoyon etish uchun fazoviy qoplangan modellar hamda shar va tayoqcha modellarga tayansak boʻladi. Keling, ikkala modelni NH3 misolida koʻrib chiqamiz:
Ammiakning fazoviy qoplangan hamda shar va tayoqcha modellari.
Ammiak (NH3) ning fazoviy qoplangan modeli (chapda) hamda shar va tayoqcha modeli (oʻngda). Azot atomlari koʻk rangda tasvirlangan, vodorod atomlari esa oq rangda tasvirlangan. Tasvir manbasi: chap tarafdagisi, Wikipedia; oʻng tarafdagisi, Wikipedia, public domain
Chap tarafdagi tasvirda ammiakning fazoviy qoplangan modeli berilgan. Markazda joylashgan azot atomi yirikroq, koʻk rangli shar koʻrinishida va uning atrofida joylashgan uchta vodorod atomi kichikroq, oq rangli sharlar koʻrinishida tasvirlangan boʻlib, molekulaning koʻrinishi uch oyoqli shtativ shaklini eslatadi. Molekulaning umumiy shakli piramidasimon boʻlib, azot uning choʻqqisini tashkil qilsa, uchta vodorod atomi asosini tashkil qilgan. Kimyo kursida molekulalar shakli va molekulalar geometriyasini oʻrganayotganda ushbu turdagi tartiblashishni trigonal piramida deyilishiga guvohi boʻlasiz. Fazoviy qoplangan modelining eng katta ustunligi unda turli atomlarning nisbiy oʻlchami haqida tasavvurga ega boʻlishimiz mumkin – azotning atom radiusi vodorodnikidan kattaroq.
Oʻng tarafdagi tasvirda ammiakning shar va tayoqcha modeli berilgan. Anglab yetgan boʻlishingiz mumkin, sharlar atomlarni ifoda qilib, ularni bogʻlab turgan tayoqchalar esa atomlar orasidagi kovalent bogʻlarni ifoda qiladi. Bu turdagi modelning ustunligi shundaki, bizda kovalent bogʻlarni koʻrish imkoni bor va shu bilan birga molekulaning geometriyasini kuzatishimiz mumkin.

Ionlar va ion hosil boʻlishi

Kovalent bogʻlanish haqida tushunchaga ega boʻlganimizdan soʻng, kimyoviy bogʻlarning boshqa bir katta turi hisoblanadigan ion bogʻlanish haqida fikr yuritamiz. Elektron juftliklar atomlar orasida taqsimlanadigan kovalent bogʻdan farqli oʻlaroq, ion bogʻ ikki qarama-qarshi zaryadlangan ionlar bir-biriga tortilishidan hosil boʻladi. Buni aniqroq tasavvur qilish uchun ion bogʻlarning strukturasini va hosil boʻlishini koʻrib chiqishimiz kerak boʻladi.
Eslatib oʻtamiz, neytral atomlarda protonlar va elektronlar soni teng boʻladi. Buning natijasida protonlarning umumiy musbat zaryadi elektronlarning umumiy manfiy zaryadini yoʻqqa chiqaradi va shu bilan atomning umumiy zaryadi nolga teng boʻladi.
Ammo atom elektron qabul qilsa yoki yoʻqotsa, proton va elektron orasidagi muvozanat buziladi va atom zaryadga ega ionga aylanadi. Keling, oldin neytral atom elektron yoʻqotganda nima sodir boʻlishini koʻrib chiqamiz:
Natriyning oksidlanishi.
Neytral natriy Na atomi bitta elektron yoʻqotib, Na+ kationini hosil qiladi. Tasvir manbasi: Introduction to Chemistry: General, Organic, and Biological, CC BY-NC-SA 3.0
Yuqoridagi diagrammada biz neytral natriy Na atomi bitta elektron yoʻqotayotganini koʻrdik. Buning natijasida natriy ioni Na+ 11 ta protonli, biroq 10 elektronli boʻlib qoldi. Shunday qilib, natriy ionining zaryadi 1+ ga teng boʻldi va kationga – musbat zaryadli ionga aylandi.
Endi zaryadi manfiy boʻladigan ion – anionning hosil boʻlishini koʻrib chiqamiz.
Xlorning qaytalarilib xlorid hosil qilishi.
Neytral xlor atomi (Cl) bitta elektron qabul qilib, anion Cl hosil qiladi. Tasvir manbasi: Introduction to Chemistry: General, Organic, and Biological, CC BY-NC-SA 3.0
Ushbu diagrammada natriy atomi misolidagi hodisaning teskarisiga guvoh boʻlmoqdamiz. Bu yerda neytral xlor atomi (Cl) bitta elektron qabul qilmoqda. Natijada hosil boʻlgan xlorid ioni Cl 17 ta protonga va 18 ta elektronga ega. Elektronlarning zaryadi 1- boʻlgani uchun qoʻshimcha elektron hisobiga xlorid ionining umumiy zaryadi 1- ga teng boʻladi va u anion yoki manfiy zaryadlangan ionga aylanadi.
Izoh: odatda neytral atomlar elektron(lar) qabul qilganida hosil boʻlgan anionlarni nomlash uchun ularga -id qoʻshimchasi qoʻshiladi. Masalan, Cl–xlorid , Br–bromid, O2–oksid, N3 nitrid... va hokazo.

Ion bogʻlari

Avvalgi boʻlimda biz natriy qanday qilib bitta elektron yoʻqotib, Na+ kationi hosil qilishi va xlor bitta elektron qabul qilib, Cl anioni hosil qilishini koʻrib chiqdik. Ammo aslida ushbu jarayon bittagina bosqichda, natriy oʻzining elektronini xlorga berganda sodir boʻlishi mumkin! Buni quyidagicha tasvirlash mumkin:
Natriyning oksidlanishi va xlorning qaytarilishi.
Natriy oʻzining elektronini xlorga taqdim etib Na+ va Cl hosil qilmoqda. Tasvir manbasi: Boundless Learning, CC BY-SA 4.0
Bu yerda biz elektron natriydan xlorga oʻtib, Na+ va Cl hosil boʻlayotganini koʻrishimiz mumkin. Ushbu ionlar hosil boʻlganidan soʻng, ularning orasida kuchli elektrostatik tortishuv paydo boʻladi va bu ion bogʻlanishining shakllanishiga olib keladi. Shuni taʼkidlashimiz mumkinki, ion va kovalent bogʻlanishlari orasidagi yirik farqlovchi omillardan biri bu ion bogʻlanishida elektronlarning atomlar orasida toʻliqligicha oʻtishi sodir boʻlib, kovalent bogʻlanishda esa elektronlar atomlar orasida taqsimlangan boʻlishidir.
Izoh: bogʻlanishlarni oʻrganish davomida shunga amin boʻlasizki, kovalent va ion bogʻlanishi orasidagi farq aslida unchalik aniq emas va ularni koʻproq bir turning ikki xil koʻrinishi deb atasa boʻladi. Biz toza ion bogʻlanishi haqida elektronlar toʻliqligicha teng boʻlinmagan bogʻ deyishimiz mumkin va toza kovalent bogʻlanish haqida esa elektronlar toʻliqligicha teng boʻlingan bogʻ deb atashimiz mumkin. Aslini olganda, koʻp kimyoviy bogʻlar ushbu ikki tasvirlangan holat oraligʻida boʻladi deyish adolatli boʻladi.

Ion bogʻlarni tasvirlash

Biz hozir ion bogʻlarni turlicha chizish yoki tasvirlash yoʻllarini koʻrib chiqamiz. Misol tariqasida barchaga tanish boʻlgan ion modda, biz osh tuzi nomi bilan foydalanadigan natriy xloridni olib, koʻrib chiqamiz. Natriy xloriddagi yakka ion bogʻini quyidagicha tasvirlash mumkin:
Natriy xloriddagi ion bogʻi.
Natriy kationi (Na+) va xlorid anioni (Cl) orasidagi ion bogʻ tasvirlangan strukturaning tasviri. Ikki ionni bogʻlab turuvchi yakka chiziq yoʻqligiga eʼtibor bering, chunki u kovalent bogʻdagi boʻlingan elektronlarni anglatgan boʻlar edi. Bu yerda elektronlar toʻliqligicha bir atomdan ikkinchisiga oʻtgan holda va bogʻ turi toʻlaligicha ion bogʻidir. Tasvir manbasi: Wikispaces, CC BY-SA 3.0
Musbat zaryadlangan natriy kationi va manfiy zaryadlangan xlorid kationi oʻzaro elektrostatik tortishish sababli odatda yonma-yon joylashtiriladi. Boʻlishilgan elektronlar boʻlmagani sababli ion bogʻlanishni kovalent bogʻdan farqli oʻlaroq chiziqsiz ifoda etamiz. Biz shunchaki bu yerdagi taʼsir, yaʼni tortishish ionlarning qarama-qarshi zaryadlari tufayli sodir boʻladi deb qabul qilamiz.
Ammo yuqoridagi diagramma faqatgina modeldir. Tabiatda natriy xlorid bitta natriy kationi bilan bitta xlorid anioni bogʻlangan holda mavjud boʻlmaydi. Yuqorida taʼkidlab oʻtganimizdek, natriy xlorid bu osh tuzidir – agar bizda osh tuzini atom darajasida oʻrganish imkoniyatini beradigan super-kattalashtiruvchi mikroskop ishlatish imkoni boʻlganida quyidagiga oʻxshash strukturani koʻrar edik:
Natriy xloridning kristall panjarasi tasvirlangan diagramma.
Agar natriy xlorid kristallarini atom darajasida oʻrganadigan boʻlsak, natriy va xlorid ionlari fazoda bir tekis boʻlib ketma-ket joylashganini koʻramiz. Tartibli va barqaror struktura negizida Na+ va Cl orasidagi kuchli ion bogʻlari yotadi. Tasvir manbasi: Introduction to Chemistry: General, Organic, and Biological, CC BY-NC-SA 3.0
Ushbu diagrammadan koʻrishimiz mumkinki, aslida Na+ va Cl ionlari bir-birlarining umumiy elektrostatik tortishishi natijasida fazoda yonma-yon joylashgan boʻladi. Shunda ionlar bir-birlarini kuchli ion bogʻ evaziga ushlab turishadi. Yuqoridagi struktura kristal panjara deyiladi va natriy xlorid – koʻplab ion moddalar kabi – qattiq kristall moddadir. Bu haqida kengroq tushunchani keyinchalik qattiq moddalarning turlari darsida olasiz.

Kovalent moddalar va ion moddalar: molekulalar va formula birliklari

Kovalent va ion bogʻlanish asoslari haqida toʻxtalib oʻtganimizdan soʻng, baʼzi bir tafovutlarni keltirib oʻtishimiz kerak. Faqatgina kovalent bogʻlar bilan bogʻlangan atomlar guruhi molekula deb atalishini bilamiz. Ammo shuni taʼkidlab oʻtish kerakki, molekula soʻzi faqatgina kovalent moddalarga nisbatan qoʻllanishi kerak. Natriy xlorid kabi ion moddaga nisbatan natriy xloridning bitta molekulasi degan tushuncha qoʻllanmaydi. Buning sababi yuqoridagi diagrammada koʻrganimizdek, aslida natriy xlorid koʻplab natriy va xlorid ionlarining yirik kristall panjara tarkibida birga bogʻlangan holatda boʻladi. Shunday ekan, biz bir dona NaCl ga molekula deb emas, formula birligi sifatida yondashamiz. Yodingizda boʻlsin, yakka molekulalardan farqli oʻlaroq, yakka formula birliklari umuman olganda tabiatda mavjud emas – biz shunchaki ulardan tushuntirish qulay boʻlgani uchun foydalanmoqdamiz.
Nazorat savoli: qaysi turdagi moddalar molekulalardan tashkil topgan – ion yoki kovalent?

Xulosa

Barcha kimyoviy bogʻlanishlar elektrostatik tortishish evaziga hosil boʻladi. Atomlar kimyoviy bogʻlar orqali oʻzaro birikib modda (kimyoviy birikma) – bir yoki koʻproq atomlardan tashkil topgan muayyan strukturalarni hosil qilishadi. Moddaning sodda tarkibini kimyoviy formula orqali ifoda etish mumkin. Kimyoviy formulada davriy jadvaldagi belgilarni qoʻllab moddaning tarkibiga kiruvchi elementlar ifodalansa, indekslar yordamida har bir elementning soni koʻrsatiladi.
Moddalar kovalent yoki ion tabiatli boʻlishi mumkin. Kovalent moddalarda atomlar ikki yonma-yon atom yadrolari orasidagi taqsimlangan elektron juftliklardan tashkil topgan kovalent bogʻlarni hosil qilishadi. Kovalent moddaga ammiak misol boʻla oladi. Ammiakning kimyoviy formulasi NH3 bir dona ammiak molekulasida bitta azot atomi va uchta vodorod atomi borligini bildiradi. Kovalent moddaning strukturasi fazoviy qoplangan yoki shar va tayoqcha modellar yordamida ifoda qilinishi mumkin.
Ion moddalarda elektronlar toʻliqligicha bir atomdan ikkinchisiga oʻtgan boʻladi va buning natijasida musbat zaryadlangan ion – kation va manfiy zaryadlanga ion – anion hosil boʻladi. Yonma-yon kationlar va anionlar orasidagi kuchli elektrostatik tortishish ion bogʻi deyiladi. Osh tuzi sifatida barchaga maʼlum boʻlgan natriy xlorid (NaCl) ion modda sifatida keltiriladigan eng mashhur misoldir. Kovalent moddalardan farqli oʻlaroq, ion moddalar yakka molekula koʻrinishida boʻlmaydi. Sababi NaCl tabiatda alohida birlik sifatida mavjud boʻlmasdan, koʻplab Na+ va Cl ionlari fazoda ketma-ket tartibda joylashgan kristall panjara sifatida mavjud boʻladi. NaCl kimyoviy formulasi moddaning bir formula birligini ifoda etadi.