Kovalent bog'lanishlarni muhokama qilish bo'yicha namunaviy savollar
Pendahuluan
Kovalent bogʻlanish - bu ikki atom bir juft yoki undan ortiq elektronni birgalikda ishlatib, barqaror elektron konfiguratsiyasiga erishish uchun, masalan, olijanob gazlardagi kabi kimyoviy bogʻlanish turi. Bu bogʻlanish odatda nisbatan yuqori elektromanfiylikka ega boʻlgan va sezilarli darajada farq qilmaydigan metall boʻlmagan atomlar oʻrtasida sodir boʻladi. Kovalent bogʻlanishning shakllanishi ham organik, ham noorganik kimyoda muhim rol oʻynaydi va biz har kuni duch keladigan koʻplab birikmalarning asosi hisoblanadi. Ushbu maqolada biz kovalent bogʻlanishlarga oid bir nechta misollarni muhokama qilamiz va ularni yaxshiroq tushunishimizga yordam beradigan yechimlarni taqdim etamiz.
Namunaviy savollar va muhokama
1-savol
H2O (suv) molekulasida hosil bo'lgan kovalent bog'lanishlarning turini va sonini aniqlang.
Munozara:
Suv molekulasi bitta kislorod atomidan (O) va ikkita vodorod atomidan (H) iborat.
1. Elektron konfiguratsiyasi:
– Kislorod: 1s² 2s² 2p⁴ (jami 8 ta elektron)
– Vodorod: 1s¹ (jami 1 elektron)
Kislorod oktet konfiguratsiyasiga (eng tashqi qobig'ida 8 ta elektron) erishish uchun yana ikkita elektronga muhtoj, har bir vodorod atomi esa duplet konfiguratsiyasiga (K qobig'ida 2 ta elektron) erishish uchun bitta elektronga muhtoj.
2. Kovalent bog'lanishlarning hosil bo'lishi:
– Har bir vodorod atomi bitta elektronni kislorod atomi bilan baham ko'radi.
– Kislorod ikkita vodorod atomi bilan ikkita elektronni baham ko'radi, har bir atom uchun bittadan.
Shunday qilib, H2O molekulasida ikkita kovalent bog'lanish hosil bo'ladi, biri mos ravishda kislorod atomi va vodorod atomi o'rtasida.
2-savol
Metan molekulasi (CH₄) uchun Lyuis tuzilishini yozing.
Munozara:
Metan bitta uglerod atomidan (C) va to'rtta vodorod atomidan (H) iborat.
1. Elektron konfiguratsiyasi:
– Uglerod: 1s² 2s² 2p² (jami 6 ta elektron)
– Vodorod: 1s¹ (jami 1 elektron)
Uglerod to'rtta valent elektronga ega (2s² 2p²) va oktetga yetib borishi uchun yana to'rtta elektron kerak.
2. Kovalent bog'lanishlarning hosil bo'lishi:
– Har bir vodorod atomi uglerod atomi bilan bitta elektronni baham ko'radi.
– Uglerod to'rtta vodorod atomi bilan to'rtta elektronni, har bir atom uchun bittadan, baham ko'radi.
Metan uchun Lyuis tuzilishi quyidagicha:
""
H
|
H – C – H
|
H
""
Uglerod markazda to'rtta vodorod atomi bilan to'rtta bitta kovalent bog'lanish bilan joylashgan.
3-savol
Karbonat angidrid (CO₂) ning Lyuis tuzilishini va molekulyar shaklini aniqlang.
Munozara:
Karbonat angidrid bitta uglerod atomidan (C) va ikkita kislorod atomidan (O) iborat.
1. Elektron konfiguratsiyasi:
– Uglerod: 1s² 2s² 2p² (jami 6 ta elektron)
– Kislorod: 1s² 2s² 2p⁴ (jami 8 ta elektron)
Uglerodda to'rtta valent elektron bor, har bir kislorod atomida esa oltita. Uglerodda oktet uchun yana to'rtta elektron kerak, har bir kislorod atomida esa yana ikkita elektron kerak.
2. Kovalent bog'lanishlarning hosil bo'lishi:
– Uglerod har bir kislorod atomi bilan ikkita elektronni baham ko'radi.
– Uglerod va har bir kislorod o'rtasida ikkita qo'shaloq kovalent bog'lanish hosil bo'ladi.
CO₂ uchun Lyuis tuzilishi quyidagicha:
""
O = C = O
""
Molekulyar shakli chiziqli bo'lib, bog'lanish burchagi 180° ga teng.
4-savol
Valentlik elektronlarining umumiy sonini hisoblang va ammiak molekulasi (NH₃) uchun Lyuis tuzilishini chizing.
Munozara:
Ammiak bitta azot atomidan (N) va uchta vodorod atomidan (H) iborat.
1. Elektron konfiguratsiyasi:
– Azot: 1s² 2s² 2p³ (jami 7 elektron)
– Vodorod: 1s¹ (jami 1 elektron)
Azot beshta valent elektronga ega, oktet uchun yana uchta elektron kerak.
2. Valentlik elektronlarining umumiy soni:
– Azot: 5 valentlik elektron.
– Vodorod (3 atom): 3 ta elektron (har bir atom uchun 1 ta elektron).
Jami valentlik elektronlar = 5 + 3 = 8 valentlik elektron.
3. Kovalent bog'lanishlarning hosil bo'lishi:
– Azot har bir vodorod atomi bilan bitta elektronni baham ko'radi.
NH₃ uchun Lyuis tuzilishi quyidagicha:
""
H
|
H – N – H
|
""
Va bir juft erkin elektron (yakka juftlik) azotda.
5-savol
Nitrat ioni (NO₃⁻) uchun Lyuis tuzilishini chizing va tushuntiring.
Munozara:
Nitrat ioni bitta azot (N) va uchta kislorod (O) ga ega bo'lgan va manfiy zaryadga ega bo'lgan poliatomik birikmadir.
1. Elektron konfiguratsiyasi:
– Azot: 1s² 2s² 2p³ (jami 7 elektron)
– Kislorod: 1s² 2s² 2p⁴ (jami 8 ta elektron)
Azot beshta valent elektronga ega, har bir kislorod esa oltita valent elektronga ega.
2. Valentlik elektronlarining umumiy soni:
– Azot: 5 elektron.
– Kislorod (3 atom): 18 elektron (har bir atom uchun 6 ta elektron).
– Manfiy ionlar tufayli qo'shimcha: 1 elektron.
Jami valentlik elektronlar = 5 + 18 + 1 = 24 valentlik elektron.
3. Kovalent bog'lanishlarning hosil bo'lishi va Lyuis tuzilmalarini tayyorlash:
– Azot kislorod atomlaridan biri bilan qoʻshaloq bogʻlanish, qolgan ikkita kislorod atomi bilan esa yakka bogʻlanish hosil qiladi.
– Yagona bog'lanishli ikkita kislorod atomlari orasidagi manfiy zaryadning bir tekis taqsimlanishi rezonansni o'z ichiga oladi.
NO₃⁻ uchun Lyuis tuzilishi quyidagicha:
""
O
/
YONIQ=O
""
Lekin elektron delokalizatsiyasini tavsiflash uchun rezonans belgisi qo'shilishi kerak.
Xulosa
Kovalent bogʻlanish kimyoda asosiy tushuncha boʻlib, unda atomlar barqarorlikka erishish uchun elektronlarni almashadilar. Lyuis tuzilmalarini qanday chizishni, valentlik elektronlarini sanashni va molekulyar shakllarni aniqlashni tushunish kimyoviy jarayonlarni chuqurroq tushunish uchun zarur boʻlgan koʻnikmalardir. Yuqoridagi misollar orqali oʻquvchilar kovalent bogʻlanishlarning shakllanishi va xususiyatlarini yaxshiroq tushunishlariga umid qilamiz.
