Химийн холбоо (i) - sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар...

31
1 Химийн холбоо (I) Ëåêö ¹ 6 Химийн холбооны тухай ойлголт, химийн холбооны үндсэн параметрүүд Химийн холбооны ангилал Ионы холбоо Ковалент холбоо Металлын холбоо Xимийн холбооны мөн чанарыг тайлбарлах оролдлого, онолууд CHEM101: Органик биш хими I

Upload: phungminh

Post on 19-Apr-2018

317 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1

Химийн холбоо (I)

Ëåêö ¹ 6

•Химийн холбооны тухай ойлголт, химийн холбооны

үндсэн параметрүүд

•Химийн холбооны ангилал

Ионы холбоо

Ковалент холбоо

Металлын холбоо

• Xимийн холбооны мөн чанарыг тайлбарлах

оролдлого, онолууд

CHEM101:

Органик биш хими I

Page 2: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

БОДИСЫН ШИНЖ ЧАНАР ТҮҮНИЙГ БҮТЭЭСЭН

АТОМЫН ШИНЖ ЧАНАРААС ХАМААРНА

Атомын дараах шинж чанар химийн элементийн төрх

байдлыг тодорхойлогч болно

• Атомын электронт бүтэц

Химийн холбоонд оролцох боломжтой орбиталын тоо

болон электроны тоог тодорхойлно

• Атомын радиус

дан бодисын хувьд 2 атомын цөмүүдийн хоорондох

зайн хагасаар илэрхийлэгдэх бөгөөд химийн

нэгдлийн бүтцийг тайлбарлах боломж олгоно.

• Ионжилтын энерги

• Цахилгаан сөрөг чанар

Page 3: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

Бодисын

химийн

шинж чанар

3

Цахилгаан

сөрөг

чанарын зөрөө

Бодисын

физик шиж

чанар

Ионы холбоо

ИХ БАГА БАЙХГҮЙ

Металлын

холбоо

Туйлт ковалент

холбоо

Туйлгүй ковалент Холбоо

Холбооны

туйлшрал

Молекулын

туйлшрал

Молекул

хоорондын

харилцан

үйлчлэлийн

хүч

Page 4: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

4

ХИМИЙН ХОЛБОО

АТОМУУДЫГ ХООРОНД НЬ ХОЛБОЖ молекул, ион,

радикал, талст зэрэг химийн нарийн нийлмэл бүтцийг

үүсгэж БАЙГАА ХҮЧ.

Химийн холбооны мөн чанар :

химийн нэгдэл олон янз байх шалтгаан

химийн бодисын найрлага, бүтэц

урвалд орох чадвар (химийн идэвх)

зэргийг тодорхойлж өгнө

Page 5: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

5

ÕÈÌÈÉÍ ÕÎËÁÎÎÍÛ ÀÍÃÈËÀË

Атомуудын хооронд үүсэх холбоо Молекулын хооронд үүсэх холбоо

Ковалентын

Ионы

Металлы

Устөрөгчийн

Донор-акцепторын холбоо

Ван-дер-Ваальсийн хүч

Холбооны шинж чанар холбоо

үүсгэгч цөмүүдийн хооронд

электрон хэрхэн

хувиарлагдсанаас хамаарна

Тухайн элементийн үүсгэх

холбооны тоо элементийн

“валент чанар” -т захирагдана.

Холбооны шинж чанар нь холбоо

үүсгэгч молекул, нийлмэл ион,

радикал зэргийн хооронд болон

тэдгээрийн дотоодод электрон

хэрхэн хувиарлагдсанаас хамаарна

Тухайн элементийн үүсгэх

холбооны тоо түүний “валент

чанар”- т захирагдахгүй

Page 6: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

6

Олон

ион

Олон

электрон

Олон атом

Олон

атом

Олон ион

Олон

атом

Олон молекул

А. Ионы холбоо Б. Ковалент холбоо В.Металлын холбоо

Page 7: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

Атомуудын хооронд үүсэх химийн холбооны төрх

Page 8: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

8

Химийн элементийн цахилгаан сөрөг чанар

Page 9: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

9

ÖÑЧ -ûí çºðºº, ∆ Õîëáîîíû òºðõ Жишээ ∆ ÖÑЧ

∆ ÖÑЧ > 2.5 Èîíû õîëáîîíû òºðõòýé MgF2, 2.8

CsCl2, 2.5

∆ ÖÑЧ = 1.8-2.5 Èë¿¿ èîíû õîëáîîíû òºðõòýé NaCl, 2.1

CaCl2, 2.0

∆ ÖÑЧ = 0.4-1.8 Òóéëò êîâàëåíò õîëáîîíû òºðõòýé H2O, 1.4

CO2, 1.0

∆ ÖÑЧ <0.4 Èë¿¿ êîâàëåíò õîëáîîíû òºðõòýé NH3, 0.9

CH4, 0.4

∆ ÖÑЧ = 0 Òóéëã¿é êîâàëåíò õîëáîîíû F2, N2

òºðõòýé S8, H2

O2, Br2

Атомуудын хооронд үүсэх химийн холбооны төрх

Page 10: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

10

Õîëáîîíû ïàðàìåòð Òýìäýãëýý Íýãæ

1. Õîëáîîíû ýíåðãè Åõîëá = Åçàäàðë /

nхолб

êÆ/ìîëü

2. Õîëáîîíû óðò l õîëá 1íì = 10-7 ñì

3. Õîëáîîíû ºíöºã ∠ ãðàäóñ

4. Õàòàí чàíàð

(õ¿чíèé òîãòìîë)

5. Òóéëøðàë

Ê

µ

Í/íì

Êë

Õèìèéí õîëáîîíû ¿íäñýí ïàðàìåòð¿¿ä (¿ç¿¿ëýëò¿¿ä)

Page 11: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1. Хèìèéí õîëáîîíû ýíåðãè (E): Хîëáîî ¿¿ñãýã÷ àòîìóóäûã

õÿçãààðã¿é õîë çàéä àâàà÷èõàä çàðöóóëàõ ýíåðãè

• Õî¸ð àòîìò ìîëåêóëûí õóâüä ìîëåêóëûí çàäðàëûí ýíåðãèéã õîëáîîíû

ýíåðãè ãýíý.

H2 = 2H áóþó H – H H + H EH-H = 453 êÆ/ìîëü

N2 = 2N áóþó N ≡ N N + N EN ≡ N = 940 êÆ/ìîëü

• Íýãýí èæèë õîëáîî á¿õèé îëîí àòîìò ìîëåêóëûí õóâüä çàäðàëûí

ýíåðãèéí äóíäà÷èéã õîëáîîíû ýíåðãè ãýíý.

Óñíû ìîëåêóëûí çàäðàëûí ýíåðãè 924 êÆ/ìîëü ãýâýë,

H2O 2H + O EO-H = 924 /2 = 462 êÆ/ìîëü

Ìåòàíû ìîëåêóëûí çàäðàëûí ýíåðãè 1647 êÆ/ìîëü áîë,

CH4 C + 4H EC-H = 1647 /4 = 411.75 êÆ/ìîëü

Page 12: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

• Òàëñò á¿òýöòýé íýãäëèéí õóâüä õèìèéí õîëáîîñûí ýíåðãè

íü òàëñò á¿òýö ãîìîëèò (ñààðìàã àòîì ¿¿ñãýí çàäðàõ)

çàäðàëä îðæ áàéíà óó, ãåòåðîëèò (èîí ¿¿ñãýí çàäðàõ)

çàäðàëä îðæ áàéíà óó ãýäãýýñ õàìààðàí õàðèëöàí àäèëã¿é

áàéíà.

Ãîìîëèò çàäðàëûí ýíåðãèéã òàëñ íýãäëèéí àòîì÷ëîõ ýíåðãè,

ãåòåðîëèò çàäðàëûí ýíåðãèéã òàëñò òîðûí ýíåðãè ãýæ

íýðëýíý.

NaCl(õàò) = Na(õèé) + Cl(õèé) Eàòîìч-õ = 644 êÆ/ìîëü

NaCl(õàò) = Na+(õèé) + Cl- (õèé) Eòàëñò òîð= 778 êÆ/ìîëü

Page 13: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

2. Õîëáîîíû óðò (l) : Õîëáîî ¿¿ñãýã÷ àòîìóóäûí

öºì¿¿äèéí õîîðîíäîõ çàé

Page 14: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

3. Õîëáîîíû ºíöºã: Õîëáîî ¿¿ñãýæ áóé àòîìóóäûí öºìèéã

äàéðóóëàí òàòñàí øóëóóíû õîîðîíäîõ ºíöºã

(öºì¿¿äèéã õîëáîõîä ¿¿ñýõ ñàíààíû øóëóóíààð ¿¿ñýõ ºíöºã)

ClBeCl O C O

Page 15: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

4. Õàòàí ÷àíàð: Õîëáîãäîæ áóé õî¸ð àòîìûã õîëáîîñûí

øóãàìûí äàãóó 1íì çàéä øèëæ¿¿ëýõýä çàðöóóëàãäàõ õ¿÷

• Õîëáîîíû õàòàí чàíàðûã илэрхийлдэг

õ¿чíèé òîãòëîë (k) -ыг òóõàéí

õîëáîîíû õóâèéí õýëáýëçëýëèéí

äàâòàìæèé㠺人õºä øààðäëàãàòàé

ýíåðãýýð хýìæèíý.

• ìîëåêóëûí ñïåêòð òóõàéëáàë, èíôðà

óëààí, ñàðíèëûí, ðåçîíàíñûí

ñïåêòðèéã õýìæèõ çàìààð õ¿чíèé

òîãòìîëûã òîäîðõîéëнî

Mck 2224

ω - äîëãèîíû òîî, ñ- ãýðëèéí õóðä,

Ì –ìîëèéí ìàññ

Õîëáîîíû òîî Ñ-Ñ C=C C≡C C-O C=O C←Î

Õ¿чíèé òîãòìîë 4.6 9.5 15.8 4.9 12.3 18.6

Page 16: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

5. Õîëáîîíû òóéëò ÷àíàð : Õàðèëöàí ¿éë÷èëæ áàéãàà àòîìóóäûí öàõèëãààí ñºðºã ÷àíàðûí çºðººíººñ õàìààð÷ атомууд дээр илрэх ýåðýã áà ñºðºã öýíýãèéí òºâ¿¿ä

ÄÈÏÎËЬ: Òîäîðõîé çàéä (l) àëñëàãäñàí +δ, -δ ãýñýí òýíö¿¿ òîîíû öýíýãèéí òºâ¿¿ä á¿õèé òîãòîëöîî (òóéëò ìîëåêóë)

• Äèïîëèéí öýíãèéí òàòàëöëûí õ¿÷íèé òºâ¿¿ä õîëáîî ¿¿ñãýã÷

àòîìóóäûí öºìèéí öýíýãèéí òºâòýé äàâõöàхг¿é

• äèïîëèéí óðò õîëáîîíû óðòààñ ÿìàãò áîãèíî áàéíà.

• Õèìèéí õîëáîî áîëîí ìîåêóëûí òóéëøðàëûã äèïîëèéí öàõèëãààí

ìîìåíò (μ) ãýñýí õýìæèãäýõ¿¿íýýð òîäîðõîéëîäîã.

μ = l · (+δ) · (-δ) = l ·δ

• Äèïîëèéí ìîìåíò ýåðýã òóéëààñ ñºðºã òóéë òèéø ÷èãëýñýí âåêòîð

õýìæèãäýõ¿¿í.

• Õèìèéí íýãäëèéí äèïîëèéí öàõèëãààí ìîìåíòèéã òóõàéí íýãäýë

äýõ õèìèéí õîëáîîíû äèïîëèéí öàõèëãààí ìîìåíòèéí âåêòîð

íèéëáýðýýð èëýðõèéëíý.

Page 17: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

17

O = C = O2 +

= 0

-

B

F

F

F- -

+

= 0

H H

2δ-

δ+ δ+

.. ..

O

µ = 0.61·10-29 Êë

µ = 0.49·10-29 Êë

H

H

N

H

..

3δ-

δ+

δ+

δ+

• Ñèììåòð á¿òýöòýé

ìîëåêóëûí õóâüä химийн

холбоо туйлтай байсан ч

õèìèéí õîëáîîíû âåêòîð

õýìæèãäýõ¿¿íèé íèéëáýð òýã

áîëîõ òóë ìîëåêóë á¿õýëäýý

òóéëã¿é áàéíà.

• Ñèììåòð áèø á¿òýöòýé

ìîëåêóëûí òóéëøðàë õèìèéí

õîëáîîíû òóéëøðàëààñ ýðñ

ÿëãààòàé áàéõûí çýðýãöýý

õèìèéí õîëáîîíû îðîí çàéí

÷èãëýëýýñ õàìààðíà

CO2

BF3

H2O

CO2

Page 18: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

18

Исэлдэхүйн хэм: Химийн холбоо үүсгэхэд тухайн элементийн

атомаас оруулах электроны хувь нэмрийг, элементийн

цахилгаан сөрөг чанар (ЦСЧ) -ыг үндэслэн эерэг болон

сөрөг тэмдэгт бүхэл тоогоор илэрхийлсэн тэмдэглээ

Исэлдэхүйн хэмийн тоон утга химийн холбооны туйлшралд огт хамааралгүй,

тодорхой физик утга илэрхийлэxгүй.

Исэлдэхүйн хэмийг химийн урвалын дүнд шилжих электроны шилжилтийг

тооцоолоход өргөн ашиглана.

Элементийн исэлдэхүйн хэмийг химийн тэмдгийн дээд талд араб бүхэл

тоогоор тэмдэглэнэ. Эерэг болон сөрөг тэмдгийг араб тооны өмнө бичнэ.

)O(SNa 4

26

2

1 2

2

1

SH 2

24

OS

24

26

)O(S

;

;

;

Усан уусмалд чөлөтэй орших боломжтой ионы цэнэгийг исэлдэхүйн

хэмээс ялгахын тулд араб тооны ард цэнэгийг илэрхийлэх нэмэх ба хасах

тэмдгийг тавьсан байна.

Cl1-, (PO4)3-, (H3O)1+ ,

Page 19: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

19

ХИМИЙН ХОЛБООНЫ МӨН ЧАНАРЫГ

ТАЙЛБАРЛАХ ОРОЛДЛОГО, ОНОЛУУД

Page 20: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

20

1812 он: Eртөнц дахины таталцлын хүчний онол. Франц. физ. Бертло

Атомын радиусаар эрс ялгаатай атомуудын хооронд үүсэх химийн холбоог

тайлбарлахад ертөнц дахины таталцлын хүч адилтгалын түвшинд хүрэлцэж

байсан (таталцлын хүч химийн холбооны хүчээс 1028дахин их).

0.5 – 3.0 А° зайд үйлчлэх химийн холбооны мөн чанарыг илрүүлэх,

H2o, O2

o зэрэг ижил цөмт атомуудын хооронд холбоо үүсэх шалтгааныг

тайлбарлах боломжгүй.

1812 îí: Цàõèëãààí õèìèéí îíîë. Шâåäèéí õèìèч Áåðöåëëèóñ

Эëåìåíò¿¿ä íýìýõ õàñàõ öýíýãò ýãýë õýñã¿¿äèéã ¿¿ñãýí òýäãýýðèéí õàðèëöàí

òàòàëöëûí ä¿íä õèìèéí õîëáîî ¿¿ñíэ.

Ýëåêòðîí íýãä¿¿ëýõ чàäâàðààð ýðñ ÿëãààòàé ýëåìåíò¿¿äèéí ¿¿ñãýõ çàðèì

òàëñò íýãäë¿¿ä (NaCI, ÊÑl …) -èéí õóâüä õîëáîî ¿¿ñýõ øàëòãààíûã

òàéëáàðëàсан

èæèë öºìò àòîìóóäûí õîîðîíä ¿¿ñýõ õîëáîîã òàéëáàðëàõ áîëîìæã¿é

áàéñàí.

Page 21: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1853 îí: Aíãëèéí õèìèч Ôðàíêëåíä “âàëåíò чàíàð” ãýñýí óõàãäàõóóíûã

õèìèä îðóóëæ, õèìèéí õîëáîîã òàéëáàðëàõ îðîëäëîãо õèéñýí.

Âàëåíò чàíàð: òóõàéí àòîìûí õîëáîî ¿¿ñãýõ чàäâàð

Ýëåìåíò á¿ð тодорхой тогтмол

õîëáîî ¿¿ñãýõ чàäâàð = холбоо ¿¿ñãýõ òîî õýìæýý = валент чанартай

Жишээ нь: àçîòûí àòîìын холбоо ¿¿ñãýõ чàäâàð = âàëåíò чàíàð = 3

Үүсгэх дан ба нийлмэл бодисууд:

N ≡ N , O = O O = N – N = O

21

1861 îí: Бîäèñûí á¿òöèéí îíîë: Oðîñûí ýðäýìòýí À.Ì.Áóòëåðîâ

“Ìîëåêóë äàõ àòîìóóä âàëåíò чàíàðòàéãàà íèéöýõ õàòóó òîãòñîí òîî

õýìæýýãýýð, òîäîðõîé äýñ äàðààëëààð áèå áèåòýéãýý íýãäýíý”

Æèøýý íü: C2H6O

CH3-O-CH3 CH3-CH2-OH

Бодисын бүтцийн онол õèìèéí õîëáîîíû õ¿ч, õîëáîî ¿¿ñýõ ìåõíèçìûí

òàëààðõ çîõèõ òàéëáàð ºãч чàäààã¿é.

Page 22: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1915 îí: Kîâàëåíò õîëáîîíû îíîë. Aìåðêèéí õèìèч Ã.Í. Ëüþñ

Àòîìûí ãàäààä ýëåêòðîí äàâõðààí äàõü ýëåêòðîíû òîî èíåðòèéí õèéí

áàéãóóëàìæòàé áîëîõûí òóëä ººð àòîìûí ñîíäãîé ýëåêòðîíûã ººðòºº

íýãä¿¿ëýí äóíäûí õîñ ýëåêòðîí ¿¿ñãýõ çàìààð õèìèéí õîëáîî ¿¿ñíý

• Õèìèéí ýëåìåíòèéí âàëåíòûí ýëåêòðîíûã öýãýýð òýìäýãëýсэí

• Xèìèéí õîëáîî ¿¿ñýõ ìåõàíèçìûã òàéëáàðëàõ öýãèéí òîìü¸î çîõèîcîн

• Kîâàëåíò õîëáîîíû çàãâàðûã áîëîâñðóóëñàí. Æèøýý íü :

22

Page 23: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1916 îí: Иîíû õîëáîîíû îíîë. Аìåðêèéí õèìèч Êîññåëü

Ýëåêòðîí íýãä¿¿ëýõ чàäâàðààð ýðñ ÿëãààòàé ýëåìåíòèéí àòîìóóäûí

õîîðîíä ýëåêòðîí øèëæèõ çàìààð èîíóóä ¿¿ñýí òýäãýýðèéí òàòàëöëûí

ä¿íä èîíò á¿òýöòýé òàëñò íýãäë¿¿ä ¿¿ñíý.

Ýëåìåíò¿¿äèéí ýëåêòðîí àâàõ áà àëäàõ çàìààð õîëáîî ¿¿ñýõ

¿åä òóõàéí àòîìûí ãàäààä ýëåêòðîí äàâõðàà 8 ýëåêòðîíòîé

ìýò áîëñîí áàéíà = îêòåòûí ä¿ðýì гэнэ Æèøýý íü;

23

Page 24: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

1930-1950-ààä îíû ¿åýñ ìîëåêóëûí òîãòîëöîîíä Øðåäèíãåðèéí

òýãøèòãýëèéã áîäîõ àæèë ýðчèìòýé ÿâàãäñàí

1927 îíä Ãåðìàíû ýðäýìòýí Ãåéòëåðü Ëîíäîí íàð õî¸ð öºì, íýã

ýëåêòðîíîîñ òîãòñîí óñòºðºãчèéí ìîëåêóë èîí ( Н2+) –íû êâàíò

ìåõàíèêèéí òîîöîî õèéñýí.

Øðåäèíãåðèéí òýãøèòãýëèéí øèéäèéí óòãûã îéðîëöîîëîí òîîöîîëîõ

àðãûã ¿íäýñëýí áóñàä ìîëåêóëä õýðýãëýõ êâàíò ìåõàíèêèéí аðãóóä

áîëîâñрогдсон.

•Ковалентын холбооны шинж чанарыг тайлбарлах

Âàëåíòûí õîëáîîíû онол (ÂÕO = BXA)

Ìîëåêóëûí îðáèòàëûí онол (MOO = ÌÎÀ)

•Kîìïëåêñ íýãäëèéí á¿òöèéã òàéëáàðëàõ

Òàëñòûí îðíû îíîë (ÒÎÎ),

• Måòàëëûí õîëáîîã òàéëáàðëàõ

Á¿ñ(çîí)-èéí îíîë (ÁÎ) áîëîâñðîãäñîí.

24

КВАНТ МЕХАНИКИЙН ОНОЛ

Page 25: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

Õèìèéí õîëáîî ¿¿ñýõ áîëîìæ öºì¿¿äèéí ¿éëчëýëèéí îðîí

çàéä ýëåêòðîíû îðøèõ ìàãàäëàëаар òîäîðõîéëîãäîíî

Хèìèéí õîëáîî ¿¿ñýõûí òóëä,

Хîëáîî ¿¿ñãýõ àòîìóóä áîëîìæèò õýìæýýíä îéðòñîí

áàéõ

Шèíýýð ¿¿ññýí òîãòîëöîî (õîëáîãäñîí æèæèã õýñãүүд) -

íû íèéëáýð ýíåðãè áóóðñàí áàéõ

Холбоо үүсгэгч цөмүүд хоорондын орон зайд (электрон

орших магдлалд) ядаж нэг электрон байршсан байх

Хоёр электроны хувьд эсрэг спинтэй байх

25

Химийн холбоог тайлбарлах квант механикийн

тайлбар

Page 26: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

26

BABABA NN 2)()(222222

)( BAN

ΨА ΨВ

)( BAN

+

зангилаа

- цөм

цөм . . r, íì

цөм цөм

. . r, íì

+ +

ΨА

ΨВ

BABAN 2)( 2222

Page 27: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

МÎËÅÊÓËÛÍ ÎÐÁÈÒÀË:

Химийн холбоо үүсгэгч, öºì¿¿äèéí ¿éë÷ëýë èëðýõ îðîí çàéä

ýëåêòðîí оðøèõ ìàãäëàë

Молекулын орбиталыг õî¸ð àíãèëíà.

1. Цºì¿¿ä õîîðîíäûí îðîí çàé дахь электрон орших магдлал

Энэ магдлалд áàéðøèõ ýëåêòðîíû öºì人 òàòàãäàõ õ¿÷ íü

öºì¿¿äèéã õîëáîõ ¿¿ðýã ã¿éöýòãýх тул öºì¿¿ä õàìãèéí áàãà

çàéä îéðòîí õèìèéí õîëáîî ¿¿ñíý.

ֺ쿿ä õîîðîíäûí îðîí çàéã õîëáîõóé ìóæ = холбогч орбитал

ãýíý.

2. Цºì õîîðîíäûí эсрэг îðîí çàéä электрон орших магдлал

Ýíý магдлалд áàéðøèõ ýëåêòðîíû öºìä¿¿äýä òàòàãäàõ õ¿÷ эсрэг

ç¿ãò ÷èãëýñýíýýñ öºì¿¿äèéí ò¿ëõýëöëèéí õ¿÷èéã сааруулах

боломжгүй болох тул õèìèéí õîëáîî ¿¿ñýõã¿é.

Цөм хоорондын эсрэг îðîí çàéã ñèèéðýæ¿¿ëýõ¿é ìóæ =

сийрэгжүүлэгч (үл холбогч ) орбитал ãýíý 27

Page 28: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

õîëáîõóé ìóæ

ñèèéðýæ¿¿ëýõ¿é ìóæ

Е

Page 29: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

Òîãòîëöîîíû á¿òýí ýíåðãè (E), êóëîíû (K) áîëîí ñîëèëöëûí (O)

èíòåãðàëûí íèéëáýðýýð òîäîðõîéëîãäîíî.

29

21

)( OKE

• Äàâõöëûí èíòåãðàë (π) - àòîìóóäûí äîëãèîíû ôóíêöèéí äàâõöëûí

çýðãèéã çààõ áºãººä òýãýýñ íýã õ¿ðòýë óòãà àâäàã.

• Êóëîíû èíòåãðàë (K) - öýíýãò æèæèã õýñã¿¿äèéí öàõèëãààí ñòàòèê

õàðèëöàí үéëчëýëèéã èëýðõèéëíý.

• Ñîëèëöëûí èíòåãðàë (O) - ñºðºã óòãàòàé áºãººä ýëåêòðîí áà

öºì¿¿äèéí õàðèëöàí ¿éëчëýëèéã òîäîðõîéëíî.

Ýëåêòðîíû íÿãòðàëààñ ñîëèëöëûí èíòåãðàë èõñýн ñèñòåìèéí

ýíåðãè áóóðíà.

Öºìèéí ò¿ëõýëöëýýñ ñèñòåìèéí ýíåðãè èõñýíý.

Õèìèéí õîëáîîã êâàíò ìåõàíèêèéí ¿¿äíýýñ àâч ¿çâýë,

Ìîëåêóë, íèéëìýë èîí, òàëñò çýðýã õèìèéí õîëáîî ¿¿ñãýæ

áóé òîãòîëöîîíû á¿òýí ýíåðãè хамгийн минимум утгандаа

байх үеийн эëåêòðîí ¿¿ëíèé давхцалаар үүсэх цөмүүдийг

холбох õ¿ч.

Page 30: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

30

Химийн холбооны шинж чанар ба химийн бодисын шинж чанарын холбоо

Химийн холбооны шинж Бодисын шинж, чанар Шинж чанарыг

тайлбарлах онолууд

Холбооны чиглэлт чанар

(атомын орбиталын эрлиизжилт)

Молекулын геометр бүтэц

ВХО

Хобооны бүхэл чанар (батжил)

( , , - холбоо, дан, давхар холбоо, үл

байршсан холбоо)

Молекулын химийн шинж чанар

Холбооны туйлт чанар

(атомын ХЦСЧ)

Молекулын диполь

Туйлтай, туйлгүй молекул

Хобооны ханасан чанар

(Валентын орбитал , алентын электрон)

Молекул болон нийлмэл ионы

тогтмол найрлага, бүтэц

Холбооны эрэмбэ [(nхолб –nсийр)/2] Молекулын химийн шинж чанар

МОА Молекулын ионжилтын энерги

Молекулын өнгө

Молекулын соронзон шинж0

Бодисын цахилгаан, дулаан

дамжуулах шинж

Металлын ХО

Ионы ХО

Ван-дер-Ваальсын хүч

Устөрөгчийн ХО

Бодисын деформацлагдах шинж

Бодисын агрегат төлөв байдал

Page 31: Химийн холбоо (I) - Sisi Нэвтрэх‘одисын химийн шинж чанар 3 Цахилгаан сөрөг чанарын зөрөө Бодисын физик

31

Асуулт даалгавар:

Үелэх тогтолцооны II үеийн элементүүдийн үүсгэх дан бодис болон

химийн нэгдлүүдийн

• холбооны төрх (металын, ионы, ковалентын холбооны алин болох),

• холбооны шинж чанар (холбооны энерги, урт, өнцөг, туйлшрал )

үеийн дагуу хэрхэн өөрчлөгдөхийг тодорхой жишээгээр харьцуулан

тайлбарлана уу?

Холбогдох материал: [1]–ийн 5 –р бүлэг

[5- 6] - ийн “Химийн холбоо” гэсэн дэд сэдэв

Лекцийн бие даалт № 6