Bizga duragaylar haqida ko'p gapirishadi. Filmlar ham, kitoblar ham ular haqida hikoya qiladi, shuningdek, fan ularni tekshiradi. Birinchi ikkita manbada duragaylar juda xavfli mavjudotlardir. Ular juda ko'p yomonlik keltirishi mumkin. Ammo duragaylash har doim ham yomon narsa emas. Ko'pincha bu yaxshi.

Gibridlanishga misol hammadir. Biz hammamiz ikki kishining gibridimiz - ota va onamiz. Demak, tuxum va sperma hujayrasining qo'shilishi ham duragaylanishning bir turidir. Aynan shu mexanizm evolyutsiyaning harakatlanishiga imkon beradi. Bunday holda, salbiy belgi bilan gibridlanish ham sodir bo'ladi. Keling, bu hodisani bir butun sifatida ko'rib chiqaylik.

Gibridlanish haqida tushuncha

Biroq, nafaqat biologiya kiradi bu tushuncha... Keling, kirish qismida tushunarsiz biologik turning to'liq huquqli shaxslari sifatida duragaylar bilan misol ko'rib chiqaylik. Bundan tashqari, bu tushuncha boshqa fanlarda ham qo'llanilishi mumkin. Va bu atamaning ma'nosi biroz boshqacha bo'ladi. Ammo ayni paytda umumiy narsa bor. Bu atamaning barcha mumkin bo'lgan ma'nolarini birlashtiradigan "birlashma" so'zi.

Bu tushuncha qayerda mavjud?

“Gibridlanish” atamasi qator fanlarda qo‘llaniladi. Va hozirda mavjud bo'lgan fanlarning aksariyati kesishganligi sababli, biz ushbu atamaning har bir ma'nosini har qanday fanda, u yoki bu tarzda tabiiy tadqiqot sohalari bilan bog'liq holda ishlatish haqida ishonch bilan gapirishimiz mumkin. Bundan tashqari, ushbu atama eng faol qo'llaniladi:

1. Biologiya. Gibrid tushunchasi shundan kelib chiqqan. Garchi, har doimgidek, fandan o'tishda kundalik hayot faktlarning bir oz buzib ko'rsatishi bor edi. Biz duragay deganda ikkita boshqa turning kesishishi natijasida paydo bo'lgan shaxs sifatida tushunamiz. Garchi bu har doim ham shunday bo'lmasa-da.
2. Kimyo. Ushbu kontseptsiya bir nechta orbitallarni aralashtirishni anglatadi - elektronlar harakati uchun bir turdagi yo'llar.
3. Biokimyo. Bu erda asosiy tushuncha - DNK gibridizatsiyasi.

Ko'rib turganingizdek, uchinchi nuqta ikki fanning tutashgan joyida. Va bu mutlaqo normal amaliyot. Bitta va bir xil atama ikki fan tutashgan joyda butunlay boshqacha ma’no hosil qilishi mumkin. Keling, ushbu fanlardagi duragaylash tushunchasini batafsil ko'rib chiqaylik.

Gibrid nima?

Gibrid - bu duragaylash jarayonida yaratilgan mavjudot. Bu tushuncha biologiyaga tegishli. Gibridlar tasodifan yoki ataylab yaratilishi mumkin. Birinchi holda, bu ikki turdagi jonzotlarning juftlashishi jarayonida yaratilgan hayvonlar bo'lishi mumkin.

Misol uchun, ular o'zlaridan bo'lmagan bolalarning mushuklari va itlarida paydo bo'lishi haqida gapirishadi. Ba'zida duragaylar ataylab yaratiladi. Misol uchun, gilos o'rikka biriktirilganda, biz faqat maxsus duragaylash bilan shug'ullanamiz.

Biologiyada duragaylash

Biologiya - qiziqarli fan... Va undagi gibridizatsiya tushunchasi ham qiziq emas. Bu atama turli hujayralardagi genetik materialning birlashishini anglatadi. Bular bir yoki bir nechta turlarning vakillari bo'lishi mumkin. Shunga ko'ra, bunday gibridizatsiya navlariga bo'linish mavjud.

• Intraspesifik duragaylash. Aynan shu turdagi ikki individ avlodni yaratadi. Intraspesifik duragaylanishning namunasi sifatida insonni ko'rish mumkin. Bu bitta biologik tur vakillarining jinsiy hujayralarining birlashishi jarayonida ma'lum bo'ldi.
• Turlararo duragaylanish. Bu o'xshash, ammo har xil turlarga mansub hayvonlar chatishtirilganda. Masalan, ot va zebra duragaylari.
• Masofaviy gibridizatsiya. Bu, hatto bir turning vakillari o'zaro chatishtirganda, lekin ayni paytda ularni oilaviy rishtalar birlashtirmaydi.

Bu navlarning har biri evolyutsiyadan ko'proq yordam beradi. Olimlar ham ko'paytirishga faol harakat qilmoqdalar turli xil turlari Tirik mavjudotlar. O'simliklar bilan yaxshi ishlaydi. Buning bir qancha sabablari bor:

• Xromosomalar soni har xil. Har bir tur nafaqat ma'lum miqdordagi xromosomalarga, balki ularning to'plamiga ham ega. Bularning barchasi naslning ko'payishiga xalaqit beradi.
• Faqat gibrid o'simliklar ko'payishi mumkin. Va bu har doim ham shunday emas.
• Faqat o'simliklar poliploid bo'lishi mumkin. O'simlikning ko'payishi uchun u poliploid bo'lishi kerak. Hayvonlarga kelsak, bu aniq o'limdir.
• Vegetativ duragaylash imkoniyati. Bu juda oddiy va qulay usul bir nechta o'simliklarning duragaylarini yaratish.

Bu ikki o'simlikni kesib o'tish juda oson va samaraliroq bo'lishining sabablari. Hayvonlarga kelsak, kelajakda ko'payish imkoniyatiga erishish mumkin. Ammo hozirda biologiyada gibrid hayvonlar ko'payish qobiliyatini yo'qotadi, degan fikr rasmiy hisoblanadi, chunki bu shaxslar genetik jihatdan beqaror. Shuning uchun ularning ko'payishi nimaga olib kelishi noma'lum.

Biologiyada duragaylanish turlari

Biologiya o'z ixtisosligi bo'yicha juda keng fandir. Gibridlanishning ikki turi mavjud bo'lib, ular quyidagilarni ta'minlaydi:

1. Genetika. Bu ikkita hujayradan biri noyob xromosomalar to'plami bilan yaratilganda.
2. Biokimyoviy. Bu turga misol sifatida DNK gibridizatsiyasini keltirish mumkin. Bu qo'shimcha nuklein kislotalarning bitta DNKga birlashishi.

ga ajratish mumkin katta miqdor navlari. Ammo biz buni oldingi bo'limda qildik. Shunday qilib, uzoq va intraspesifik duragaylash birinchi turdagi komponentlardir. Va u erda tasniflash yanada kengayadi.

Vegetativ duragaylash tushunchasi

Vegetativ duragaylash biologiyadagi tushuncha bo'lib, bir turning bir qismi ikkinchisida ildiz otgan ikki o'simlikning kesishish turini anglatadi. Ya'ni, duragaylanish ikkitani birlashtirish orqali sodir bo'ladi turli qismlar organizm. Ha, o'simlikni shunday tavsiflash mumkin. Axir, uning ham butun bir tizimga birlashgan o'z organlari bor. Shuning uchun, agar siz o'simlikni organizm desangiz, buning hech qanday yomon joyi yo'q.

Vegetativ duragaylash bir qancha afzalliklarga ega. Bu:

• Qulaylik.
• Oddiylik.
• Samaradorlik.
• Amaliylik.

Ushbu afzalliklar ushbu turdagi o'tishni bog'bonlar bilan juda mashhur qiladi. Somatik duragaylash kabi narsa ham mavjud. Bu jinsiy hujayralar emas, balki somatik hujayralar, aniqrog'i, ularning protoplastlari kesishganida. Bu usul kesishish bir nechta o'simliklar o'rtasida standart jinsiy aloqa orqali duragay yaratish mumkin bo'lmaganda amalga oshiriladi.

Kimyoda gibridlanish

Ammo endi biz biologiyadan biroz orqaga chekinamiz va boshqa fan haqida gapiramiz. Kimyoning o'ziga xos tushunchasi bor, u "atom orbitallarining gibridlanishi" deb ataladi. Bu juda murakkab atama, lekin agar siz kimyo haqida ozgina tushunsangiz, unda hech qanday murakkab narsa yo'q. Avval siz orbital nima ekanligini tushuntirishingiz kerak.

Bu elektron harakatlanadigan yo'lning bir turi. Bizga maktabda buni o'rgatishgan. Va agar bu sodir bo'lsa, orbital ma'lumotlar turli xil turlari aralashtirsangiz, gibrid olasiz. Orbital gibridlanish deb ataladigan uch xil hodisa mavjud. Bu quyidagi navlar:

• sp-gibridlanish - bir s va boshqa p orbital;
• sp 2 -gibridlanish - bir s va ikkita p orbital;
• sp 3 -gibridlanish - bir s va uchta p orbital bog'langan.

Ushbu mavzuni o'rganish juda qiyin va uni nazariyaning qolgan qismidan ajralmas holda ko'rib chiqish kerak. Bundan tashqari, orbitallarning gibridlanishi tushunchasi ko'proq ushbu mavzuning boshlanishiga emas, balki oxiriga tegishli. Axir, siz orbitallar tushunchasini, ular nima ekanligini va hokazolarni o'rganishingiz kerak.

xulosalar

Shunday qilib, biz "gibridizatsiya" tushunchasining ma'nolarini aniqladik. Bu juda qiziq bo'lib chiqadi. Ko'pchilik uchun kimyoda ham bu tushuncha borligi kashfiyot edi. Ammo bunday odamlar buni bilmasalar, ular nimani o'rganishlari mumkin edi? Shunday qilib, rivojlanish bor. O'z bilimingizni mashq qilishni to'xtatmaslik juda muhim, chunki bu sizni yaxshi tomondan tavsiflaydi.

Gibridlanishgipotetik aralashtirish jarayoni deb ataladi turli xil turlari, lekin energiya va shakli bir xil bo'lgan bir xil miqdordagi yangi (gibrid 1) orbitallarning ko'rinishi bilan berilgan atomning energiya orbitallari yaqin.

Atom orbitallarining gibridlanishi kovalent bog'lanishlar hosil bo'lganda sodir bo'ladi.

Gibrid orbitallar atom yadrosidan bir tomonga kuchli cho'zilgan uch o'lchamli assimetrik shakl sakkiz shakliga ega:.

Ushbu shakl gibrid orbitallarning boshqa atomlarning orbitallari (sof yoki gibrid) bilan sof atom orbitallariga qaraganda kuchliroq qoplanishiga olib keladi va kuchli kovalent bog'lanishlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Shuning uchun atom orbitallarining gibridlanishiga sarflangan energiya gibrid orbitallar ishtirokida kuchliroq kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishi hisobiga energiya ajralib chiqishi bilan qoplanadi. Gibrid orbitallarning nomi va gibridlanish turi duragaylashda ishtirok etuvchi atom orbitallarining soni va turiga qarab belgilanadi, masalan: sp-, sp 2 -, sp 3 -, sp 2 d- yokisp 3 d 2 - gibridlanish.

Gibrid orbitallarning yo'nalishi, demak, molekulaning geometriyasi duragaylanish turiga bog'liq. Amalda, odatda, teskari masala hal qilinadi: birinchidan, molekulaning geometriyasi eksperimental tarzda o'rnatiladi, shundan so'ng uning hosil bo'lishida ishtirok etadigan gibrid orbitallarning turi va shakli tavsiflanadi.

sp - Gibridlanish. Ikki gibrid sp- o'zaro itarish natijasida orbitallar atom yadrosiga nisbatan shunday joylashadiki, ular orasidagi burchak 180 ° bo'ladi (7-rasm).

Guruch. 7. Ikki fazoda o'zaro joylashish sp- Bir atomning gibrid orbitallari: a - elektronning mavjud bo'lish ehtimoli 90% bo'lgan fazo maydonlarini qoplaydigan sirtlar; b - shartli tasvir.

Gibrid orbitallarning bunday joylashishi natijasida AX 2 tarkibidagi molekulalar, bu erda A markaziy atom chiziqli tuzilish, ya'ni barcha uch atomning kovalent bog'lari bir to'g'ri chiziqda joylashgan. Masalan, davlatda sp- gibridlanish - BeCl 2 molekulasidagi berilliy atomining valentlik orbitallari (8-rasm). tufayli chiziqli konfiguratsiya sp- Atomlarning valentlik orbitallarining gibridlanishi BeH 2, Be (CH 3) 2, ZnCl 2, CO 2, HC≡N va boshqa qatorlarda ham kuzatiladi.

Guruch. 8. Beriliy xlorid BeCl 2 ning uch atomli chiziqli molekulasi (gaz holatida): 1 - 3R- Cl atom orbitali; 2 - ikkita sp- Be atomining gibrid orbitallari.

s R 2 - Gibridlanish. Birining gibridlanishini ko'rib chiqing s- va ikkita R- orbitallar. Bunday holda, uchta orbitalning chiziqli birikmasi natijasida uchta gibrid sR 2 -orbital. Ular bir xil tekislikda bir-biriga 120 ° burchak ostida joylashgan (9-rasm). sR 2 -Gibridlanish ko'pgina bor birikmalariga xos bo'lib, yuqorida ko'rsatilganidek, qo'zg'aluvchan holatda uchta juftlashtirilmagan elektronga ega bo'ladi: bittasi s- va ikkita R-elektron. Bir-biriga o'xshash sR 2 -bor atomining orbitallari bilan boshqa atomlarning orbitallari, uzunligi va energiyasiga ekvivalent bo'lgan uchta kovalent bog' hosil bo'ladi. Markaziy atomning valentlik orbitallari holatda joylashgan molekulalar sR 2 -gibridlanish, uchburchak konfiguratsiyaga ega. Kovalent bog'lanishlar orasidagi burchaklar 120 ° dir. Holatida sR 2 -gibridlanish - BF 3, BC1 3 molekulalaridagi bor atomlarining, CO 3 2 -, NO 3 - anionlardagi uglerod va azot atomlarining valentlik orbitallari.

Guruch. 9. Uch fazoda o'zaro joylashish sR 2 -gibrid orbitallar.

s R 3 - Gibridlanish. Moddalar molekulalarida juda keng tarqalgan bo'lib, ularning markaziy atomi to'rttadan iborat sR 3 -birning chiziqli birikmasi natijasida hosil bo'lgan orbitallar s- va uchta R-orbitallar. Bu orbitallar bir-biriga nisbatan 109˚28 ′ burchak ostida joylashgan va markazida atom yadrosi joylashgan tetraedrning uchlariga qaratilgan (10 a-rasm).

Bir-birining ustiga chiqish natijasida to'rtta ekvivalent kovalent bog'lanish hosil bo'lishi sR 3 -boshqa atomlarning orbitallari bo'lgan orbitallar uglerod atomlari va IVA guruhining boshqa elementlariga xosdir; bu molekulalarning tetraedral tuzilishini aniqlaydi (CH 4, CC1 4, SiH 4, SiF 4, GeH 4, GeBr 4 va boshqalar).

Guruch. 10. Bog`lanmagan elektron juftlarning molekulalar geometriyasiga ta'siri:

a- metan (bog'lanmaydigan elektron juftlari yo'q);

b- ammiak (bitta bog'lanmagan elektron juft);

v- suv (ikki bog'lamaydigan juftlik).

Gibrid orbitada yolg'iz elektron juftlari lei . Ko'rib chiqilgan barcha misollarda gibrid orbitallar yagona elektronlar bilan "to'ldirilgan". Biroq, gibrid orbitalning elektron juftligi bilan "to'ldirilishi" odatiy hol emas. Bu molekulalarning geometriyasiga ta'sir qiladi. Bog'lanmaydigan elektron juftiga faqat o'z atomining yadrosi, bog'lovchi elektron jufti esa ikkita atom yadrosi ta'sirida bo'lganligi sababli, bog'lanmaydigan elektron juftiga yaqinroq bo'ladi. atom yadrosi bog'lashdan ko'ra. Natijada, bog'lanmagan elektron juftlik bog'lovchi elektron juftlarini bir-birini qaytarganidan ko'ra kuchliroq qaytaradi. Grafik jihatdan, aniqlik uchun, bog'lanmagan va bog'lovchi elektron juftlari o'rtasida ta'sir qiluvchi katta itaruvchi kuchni bog'lanmagan juftlikning kattaroq elektron orbitali sifatida tasvirlash mumkin. Bog'lanmaydigan elektron jufti, masalan, ammiak molekulasidagi azot atomida mavjud (10-rasm). b). Bog'lovchi elektron juftlari bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida H-N-H bog'lanish burchaklari muntazam tetraedr uchun xos bo'lgan 109,5 ° ga nisbatan 107,78 ° gacha kamayadi.

Kislorod atomida ikkita bog'lanmagan elektron juft bo'lgan suv molekulasidagi elektron juftlarini bog'lash orqali yanada katta itarilish sodir bo'ladi. Natijada, suv molekulasidagi H-O-H bog'lanish burchagi 104,5 ° ni tashkil qiladi (10-rasm). v).

Agar bog lanmagan elektron jufti donor-akseptor mexanizmi orqali kovalent bog ning hosil bo lishi natijasida bog lanishga aylansa, u holda bu bog lanish va molekuladagi boshqa kovalent bog lar orasidagi itaruvchi kuchlar tenglashadi; bu bog'lanishlar orasidagi burchaklar ham tekislanadi. Bu, masalan, ammoniy kationining hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi:

Gibridlanishda ishtirok etish d -orbitallar. Agar atom energiyasi d- orbitallar energiyadan unchalik farq qilmaydi s- va R- orbitallar, keyin ular gibridlanishda ishtirok etishlari mumkin. O'z ichiga olgan gibridlanishning eng keng tarqalgan turi d- orbitallar hisoblanadi sR 3 d 2 - gibridlanish, buning natijasida shakli va energiyasi bir xil bo'lgan oltita gibrid orbital hosil bo'ladi (11-rasm). a), bir-biriga 90˚ burchak ostida joylashgan va markazida atom yadrosi joylashgan oktaedrning uchlariga yo'naltirilgan. Oktaedr (11-rasm b) – muntazam oktaedr: undagi barcha qirralar teng uzunlikda, barcha yuzlari muntazam uchburchaklardir.

Guruch. o'n bir. sR 3 d 2 - Gibridlanish

Kamroq tarqalgan sR 3 d- besh gibrid orbital hosil bo'lishi bilan gibridlanish (12-rasm a) trigonal bipiramidaning cho'qqilariga yo'naltirilgan (12-rasm b). Trigonal bipiramida ikkita teng yonli piramidalarning birlashishi natijasida hosil bo'ladi umumiy asos- muntazam uchburchak. Shaklda qalin chiziqlar. 12 b teng uzunlikdagi qirralar ko'rsatilgan. Geometrik va energiya jihatidan sR 3 d- gibrid orbitallar teng emas: uchta "ekvatorial" orbitallar muntazam uchburchakning cho'qqilariga yo'naltirilgan va ikkita "eksial" - bu uchburchak tekisligiga perpendikulyar yuqoriga va pastga yo'naltirilgan (12-rasm). v). "Ekvatorial" orbitallar orasidagi burchaklar 120 ° ga teng sR 2 - gibridlanish. "O'q" va "ekvatorial" orbitallarning har qanday o'rtasidagi burchak 90 ° dir. Shunga ko`ra, “ekvatorial” orbitallar ishtirokida hosil bo`ladigan kovalent bog`lar hosil bo`lishida “ekvatorial” orbitallar ishtirok etgan bog`lardan uzunligi va energiyasi jihatidan farq qiladi. Masalan, PC1 5 molekulasida "eksenel" bog'lanishlar uzunligi 214 pm, "ekvatorial" esa 202 pm.

Guruch. 12. sR 3 d- Gibridlanish

Shunday qilib, atom orbitallarining bir-birining ustiga tushishi natijasida kovalent bog'lanishlarni hisobga olsak, hosil bo'lgan molekulalar va ionlarning geometriyasini tushuntirish mumkin, bu bog'larning hosil bo'lishida ishtirok etadigan atom orbitallarining soni va turiga bog'liq. Atom orbitallarini duragaylash kontseptsiyasini tushunish kerak, duragaylash - bu AO birikmasi orqali molekula geometriyasini vizual ravishda tushuntirishga imkon beradigan shartli texnika.

Atom orbital gibridizatsiyasi atomlarning birikmalar hosil qilish uchun o'z orbitallarini qanday o'zgartirishini tushunishga imkon beradigan jarayondir. Xo'sh, gibridizatsiya nima va uning qanday turlari mavjud?

Atom orbitallarining gibridlanishining umumiy tavsifi

Atom orbitallarining gibridlanishi - bu markaziy atomning turli orbitallarini aralashtirish jarayoni, buning natijasida bir xil xususiyatlarga ega orbitallar hosil bo'ladi.

Gibridlanish kovalent bog'lanish hosil bo'lganda sodir bo'ladi.

Gibrid orbital cheksizlik belgisi bilan bosh boshlanishi yoki atom yadrosi tomoniga cho'zilgan assimetrik teskari sakkiz raqamga ega. Bu shakl sof atom orbitallariga qaraganda kuchliroq bo'lib, gibrid orbitallarning boshqa atomlarning orbitallari (sof yoki gibrid) bilan qoplanishiga olib keladi va kuchliroq kovalent bog'lanishlar hosil bo'lishiga olib keladi.

Guruch. 1. Gibrid orbital ko'rinish.

Birinchi marta atom orbitallarini duragaylash g'oyasini amerikalik olim L.Pauling ilgari surgan. U kimyoviy bog'lanishga kiradigan atom turli xil atom orbitallariga (s-, p-, d-, f-orbitallarga) ega, keyin natijada bu orbitallarning gibridlanishiga ishondi. Jarayonning mohiyati shundaki, har xil orbitallardan ekvivalent atom orbitallari hosil bo'ladi.

Atom orbitallarining gibridlanish turlari

Gibridlanishning bir necha turlari mavjud:

• ... Bunday gibridlanish bitta s-orbital va bitta p-orbital aralashtirilganda sodir bo'ladi. Natijada ikkita to'laqonli sp orbitallari hosil bo'ladi. Bu orbitallar atom yadrosiga shunday joylashadiki, ular orasidagi burchak 180 gradusni tashkil qiladi.

Guruch. 2. sp-gibridlanish.

• sp2 gibridlanishi... Bunday gibridlanish bitta s orbital va ikkita p orbital aralashtirilganda sodir bo'ladi. Natijada uchta gibrid orbital hosil bo'ladi, ular bir tekislikda bir-biriga 120 graduslik burchak ostida joylashgan.
• ... Bunday gibridlanish bitta s orbital va uchta p orbital aralashtirilganda sodir bo'ladi. Natijada to'rtta to'liq sp3 orbitallari hosil bo'ladi. Bu orbitallar tetraedr cho'qqisiga yo'naltirilgan va bir-biriga nisbatan 109,28 gradus burchak ostida joylashgan.

sp3 gibridlanishi ko'plab elementlarga xosdir, masalan, uglerod atomi va IVA guruhining boshqa moddalari (CH 4, SiH 4, SiF 4, GeH 4 va boshqalar).

Guruch. 3. sp3 gibridlanishi.

Atom d-orbitallari ishtirokida gibridlanishning murakkabroq turlari ham mumkin.

Biz nimani o'rgandik?

Gibridlanish - murakkab kimyoviy jarayon bo'lib, atomning turli orbitallari bir xil (ekvivalent) gibrid orbitallarni hosil qiladi. Gibridlanish nazariyasini birinchi bo'lib amerikalik L. Pauling aytdi. Gibridlanishning uchta asosiy turi mavjud: sp-gibridlanish, sp2-gibridlanish, sp3-gibridlanish. Gibridlanishning murakkabroq turlari ham bor, ularda d-orbitallar ishtirok etadi.

Gibridizatsiya tushunchasi

Valentlik atom orbitallarining gibridlanish tushunchasi amerikalik kimyogari Linus Poling nega markaziy atom har xil (s, p, d) valentlik orbitallarga ega boʻlsa, bir xil ligandlarga ega boʻlgan koʻp atomli molekulalarda u hosil qilgan bogʻlanishlar energiya va fazoviy xarakteristikalar boʻyicha ekvivalent boʻladi degan savolga javob berish uchun taklif qilingan. .

Gibridlanish tushunchasi valentlik bog‘lanish usulida markaziy o‘rin tutadi. Gibridizatsiyaning o'zi haqiqiy jismoniy jarayon emas, balki faqat qulay model, bu molekulalarning elektron tuzilishini, xususan, kovalent kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida atom orbitallarining faraziy modifikatsiyalarini, xususan, kimyoviy bog'lanishlar uzunligi va molekuladagi bog'lanish burchaklarining mos kelishini tushuntirishga imkon beradi.

Gibridlanish kontseptsiyasi oddiy molekulalarning sifat tavsifida muvaffaqiyatli qo'llanildi, ammo keyinchalik murakkabroq bo'lganlarga kengaytirildi. Molekulyar orbitallar nazariyasidan farqli o'laroq, u qat'iy miqdoriy emas, masalan, u suv kabi oddiy molekulalarning ham fotoelektron spektrlarini oldindan aytib bera olmaydi. Hozirgi vaqtda u asosan uslubiy maqsadlarda va sintetik organik kimyoda qo'llaniladi.

Bu tamoyil Gillespi - Nyholm elektron juftlarining itarilish nazariyasida o'z aksini topgan. Birinchi va eng ko'p muhim qoida quyidagicha tuzilgan:

Ikkinchi qoida - bu "Valent elektron qobig'iga kiritilgan barcha elektron juftlar yadrodan bir xil masofada joylashgan deb hisoblanadi".

Gibridlanish turlari

sp gibridlanishi

Bitta s- va bitta p-orbitallar aralashtirilganda yuzaga keladi. 180 gradus burchak ostida chiziqli joylashgan va uglerod atomining yadrosidan turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan ikkita ekvivalent sp-atom orbitallari hosil bo'ladi. Qolgan ikkita gibrid bo'lmagan p-orbitallar o'zaro perpendikulyar tekisliklarda joylashgan va p-bog'larning hosil bo'lishida ishtirok etadilar yoki yolg'iz elektron juftlari bilan band bo'ladilar.

sp 2 - gibridlanish

Bir s va ikkita p orbital aralashtirilganda sodir bo'ladi. Uchta gibrid orbitallar bir xil tekislikda joylashgan va uchburchakning uchlariga 120 graduslik burchak ostida yo'naltirilgan o'qlar bilan hosil bo'ladi. Gibrid bo'lmagan p-atomik orbital tekislikka perpendikulyar bo'lib, qoida tariqasida p-bog'larning hosil bo'lishida ishtirok etadi.

sp 3 - gibridlanish

Bu bitta s- va uchta p-orbitallarni aralashtirib, shakli va energiyasi bir xil bo'lgan to'rtta sp3-gibrid orbitallarni hosil qilganda sodir bo'ladi. Ular boshqa atomlar bilan to'rtta s-bog' hosil qilishi yoki yolg'iz elektron juftlari bilan to'ldirilishi mumkin.

Sp3-gibrid orbitallarning o'qlari muntazam tetraedrning uchlari tomon yo'naltirilgan. Ularning orasidagi tetraedral burchak 109 ° 28 " bo'lib, bu eng past elektron itarilish energiyasiga to'g'ri keladi. Shuningdek, sp3-orbitallar boshqa atomlar bilan to'rtta s-bog'lanishni hosil qilishi yoki yolg'iz elektron juftlari bilan to'ldirilishi mumkin.

Gibridlanish va molekulyar geometriya

Gillespi-Nixolm elektron juftlarini itarish nazariyasi asosida atom orbitallarining gibridlanishi tushunchasi yotadi. Gibridlanishning har bir turi markaziy atomning gibrid orbitallarining qat'iy belgilangan fazoviy yo'nalishiga to'g'ri keladi, bu esa uni bo'lmaganda stereokimyoviy tasvirlar uchun asos sifatida ishlatishga imkon beradi. organik kimyo.

Jadvalda gibridlanishning eng keng tarqalgan turlari va molekulalarning geometrik tuzilishi o'rtasidagi muvofiqlik misollari ko'rsatilgan, bunda barcha gibrid orbitallar hosil bo'lishida ishtirok etadi. kimyoviy bog'lanishlar(yolg'iz elektron juftlar mavjud emas).

Gibridlanish turi	Raqam gibrid orbitallar	Geometriya	Tuzilishi	ga misollar
sp	2	Chiziqli		BeF 2, CO 2, NO 2 +
sp 2	3	Uchburchak		BF 3, NO 3 -, CO 3 2-
sp 3	4	Tetraedral		CH 4, ClO 4 -, SO 4 2-, NH 4 +
dSP 2	4	Kvadrat shaklida		Ni (CO) 4, XeF 4
sp 3 d	5	Olti burchakli		PCl 5, AsF 5
sp 3 d 2	6	Oktaedral		SF 6, Fe (CN) 6 3-, CoF 6 3-

Havolalar

Adabiyot

• Pauling L. Kimyoviy bog'lanishning tabiati / Per. ingliz tilidan M. E. Dyatkina. Ed. prof. Ya.K.Sirkin. - M .; L .: Gosximizdat, 1947 .-- 440 b.
• Pauling L. umumiy kimyo... Per. ingliz tilidan - M .: Mir, 1974 .-- 846 b.
• Minkin V.I., Simkin B. Ya., Minyaev R.M. Molekulalarning tuzilishi nazariyasi. - Rostov-na-Donu: Feniks, 1997 .-- S. 397-406. - ISBN 5-222-00106-7
• Gillespi R. Molekulalar geometriyasi / Per. ingliz tilidan E.Z.Zasorin va V.S.Mastryukov, ed. Yu.A.Pentina. - M .: Mir, 1975 .-- 278 b.

Shuningdek qarang

Eslatmalar (tahrirlash)

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Xususiyatlari bo'yicha ekvivalent bo'lgan bir xil orbitallarning ko'rinishi bo'lgan ko'p atomli molekula.

Kollegial YouTube

1 / 3

Elektron orbitallarning gibridlanishi

Sitologiya. Ma’ruza 46. Orbital duragaylanish

Sp3 gibrid orbitallari

Subtitrlar

Gibridizatsiya tushunchasi

Valentlik atom orbitallarining gibridlanish tushunchasi amerikalik kimyogari Linus Poling nega markaziy atom har xil (s, p, d) valentlik orbitallarga ega boʻlsa, bir xil ligandlarga ega boʻlgan koʻp atomli molekulalarda u hosil qilgan bogʻlanishlar energiya va fazoviy xarakteristikalar boʻyicha ekvivalent boʻladi degan savolga javob berish uchun taklif qilingan. .

Gibridlanish tushunchasi valentlik bog‘lanish usulida markaziy o‘rin tutadi. Gibridlanishning o'zi haqiqiy jismoniy jarayon emas, balki molekulalarning elektron tuzilishini, xususan, kovalent kimyoviy bog'lanish hosil bo'lishida atom orbitallarining faraziy modifikatsiyalarini, xususan, kimyoviy moslashuvni tushuntirishga imkon beradigan qulay modeldir. molekuladagi bog'lanish uzunligi va bog'lanish burchaklari.

Gibridlanish kontseptsiyasi oddiy molekulalarning sifat tavsifida muvaffaqiyatli qo'llanildi, ammo keyinchalik murakkabroq bo'lganlarga kengaytirildi. Molekulyar orbitallar nazariyasidan farqli o'laroq, u qat'iy miqdoriy emas, masalan, u suv kabi oddiy molekulalarning ham fotoelektron spektrlarini oldindan aytib bera olmaydi. Hozirgi vaqtda u asosan uslubiy maqsadlarda va sintetik organik kimyoda qo'llaniladi.

Ushbu tamoyil Gillespie - Nyholm elektron juftlarining itarilishi nazariyasida aks ettirilgan, birinchi va eng muhim qoida quyidagicha tuzilgan:

Ikkinchi qoida shu edi "Valent elektron qobig'iga kiritilgan barcha elektron juftlar yadrodan bir xil masofada joylashgan deb hisoblanadi".

Gibridlanish turlari

sp-gibridlanish

Bitta s- va bitta p-orbitallar aralashtirilganda yuzaga keladi. 180 gradus burchak ostida chiziqli joylashgan va markaziy atom yadrosidan turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan ikkita ekvivalent sp-atom orbitallari hosil bo'ladi. Qolgan ikkita gibrid bo'lmagan p-orbitallar o'zaro perpendikulyar tekisliklarda joylashgan bo'lib, p-bog'larning hosil bo'lishida qatnashadi yoki bo'linmagan elektron juftlari bilan shug'ullanadi.

sp 2 - gibridlanish

Bir s va ikkita p orbital aralashtirilganda sodir bo'ladi. Uchta gibrid orbitallar bir xil tekislikda joylashgan va uchburchakning uchlariga 120 graduslik burchak ostida yo'naltirilgan o'qlar bilan hosil bo'ladi. Gibrid bo'lmagan p-atomik orbital tekislikka perpendikulyar bo'lib, qoida tariqasida p-bog'larning hosil bo'lishida ishtirok etadi.

sp 3 - gibridlanish

Bir s- va uchta p-orbitallar aralashib, shakli va energiyasi bo'yicha ekvivalent to'rtta sp 3 - gibrid orbitallarni hosil qilganda sodir bo'ladi. Ular boshqa atomlar bilan to'rtta s-bog' hosil qilishi yoki yolg'iz elektron juftlari bilan to'ldirilishi mumkin.

Sp 3 -gibrid orbitallarning o'qlari tetraedrning uchlariga yo'naltirilgan, markaziy atomning yadrosi esa ushbu tetraedrning tasvirlangan sferasi markazida joylashgan. Har qanday ikkita o'q orasidagi burchak taxminan 109 ° 28 ", bu elektronlarning eng past itarilish energiyasiga to'g'ri keladi. Shuningdek, sp 3 -orbitallari boshqa atomlar bilan to'rtta s-bog' hosil qilishi yoki yolg'iz elektron juftlari bilan to'ldirilishi mumkin. Bu holat odatiy holdir. to'yingan uglevodorodlardagi uglerod atomlari uchun va shunga mos ravishda alkil radikallari va ularning hosilalarida.

Gibridlanish va molekulyar geometriya

Gillespi-Nyholm elektron juftlarining itarilish nazariyasi asosida atom orbitallarining gibridlanishi tushunchasi yotadi. Gibridlanishning har bir turi markaziy atomning gibrid orbitallarining qat'iy belgilangan fazoviy yo'nalishiga mos keladi, bu esa uni noorganik kimyoda stereokimyoviy tushunchalar uchun asos sifatida ishlatishga imkon beradi.

Jadvalda gibridlanishning eng keng tarqalgan turlari va molekulalarning geometrik tuzilishi o'rtasidagi muvofiqlik misollari keltirilgan, barcha gibrid orbitallar kimyoviy bog'lanishlar hosil bo'lishida ishtirok etadi (yolg'iz elektron juftlar mavjud emas).