Kovalent rabitənin əmələ mexanizmləri haqqında

Kovalent rabitə, əsasən, iki müxtəlif mexanizm üzrə əmələ gəlir:

1. Əks spinli elektronların qoşalaşması (cütləşməsi) ilə (mübadilə mexanizmi); 

2. Donor-akseptor mexanizmi ilə.

Mübadilə mexanizmi ilə kovalent rabitə atomların əks spinli tək elektronlarının cütləşməsi (şərikləşdirilməsi) yolu ilə yaranır və həmin proses elektron buludlarının qapanması (bir-biri ilə örtülməsi) kimi təsəvvür olunur. Bu halda əmələ gələn rabitələrin sayı şərikli elektron cütlərinin və yaxud hər bir atoma məxsus tək elektronların sayına bərabərdir.

Neytral atomda mübadilə mexanizmi ilə kovalent rabitə yaradan elektronların sayı tək elektronların sayına bərabərdir.

 

Donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gələn rabitə bölünməmiş (istifadə edilməmiş) elektron cütü və boş orbitallar arasında yaranır. Bu, sxematik şəkildə belə göstərilir:

Burada özünün bölünməmiş elektron cütünü ümumi istifadə üçün təqdim edən A atomu donor, boş orbitalının vasitəsilə hazır elektron cütünə ortaq olan B atomu isə akseptor adlanır. Bu yolla əmələ gələn kovalent rabitə donor-akseptor və ya koordinasiya rabitəsi də adlanır. Kimyəvi rabitənin bu növü 1893-cü ildə kompleks birləşmələrin koordinasiya nəzəriyyəsini yaratmış A.Verner tərəfindən kəşf edilmişdir və bununla əlaqədar olaraq, donor-akseptor rabitəsi əvvəllər koordinativ rabitə adlandırılmışdır.

Donor-akseptor mexanizmi ilə əmələ gələn rabitəyə misal kimi ammonium ionunun, dəm qazının, hidroksonium ionunun (H3O+) əmələ gəlmə sxemini göstərmək olar. Ammonyakdakı (NH3), azot atomunun bölünməmiş elektron cütü iki nöqtə ilə, hidrogen ionunun (H+) boş orbitalı dördbucaqlı □ şəklində işarə edilərsə, onda ammonium ionunun əmələgəlmə sxemini aşağıdakı kimi göstərmək olar.

       

Hidroksonium ionunun (H3O+) əmələ gəlməsi:

Qeyd! Donor akseptor rabitəsi əmələ gələrkən donor atomun valentliyi bir vahid artır, oksidləşmə dərəcəsi isə oldugu kimi qalır.

Rabitənin növləri

Maddələrdə elektronların paylanmasının xarakterinə görə kimyəvi rabitənin üç əsas tipi ayırd edilir: .

1. Kovalent rabitə

2. İon rabitəsi

3. Metal rabitəsi

4. Hidrogen rabitəsi

Kovalent rabitə elektromənfilikləri eyni olan və ya elektromənfilikləri az fərqlənən qeyri-metal atomları arasında yaranır. 

Molekulların əksəriyyətinin əmələ gəlməsi kovalent rabitənin yaranması ilə bağlıdır. Kovalent rabitə nəzəriyyəsinin əsas mahiyyətini qarşılıqlı kimyəvi təsirdə olan elementlərin xarici davamlı elektron konfiqurasiyasının əmələ gəlməsi təşkil edir. Lakin kovalent rabitənin yaranması zamanı elektronun bir element atomundan digər element atomuna tam keçidi baş vermir. Yalnız qarşılıqlı təsirdə olan hər iki element atomlarının tək elektronları olan orbitalların bir-biri ilə qapanması hesabına ümumi elektron cütləri yaranır ki, bunlar da hər iki atoma eyni dərəcədə aid olub, onların arasında rabitənin yaranmasını şərtləndirir.

Ümumi (əlaqələndirici) elektron cütünün əmələ gəlməsi ilə yaranan kimyəvi rabitəyəkovalent və ya atom rabitəsi deyilir.

Əlaqələndirici (ümumi) elektron cütünün yaranmasında iki atom iştirak edir və onun əmələ gəlməsi üçün hərəsi bir elektron verir. Bu elektronlar hər iki atomun xarici elektron təbəqəsində yerləşir.

   

                               A· + ·В → А: В

Ümumi elektron cütünü, əsasən, rabitə yaradan atomların cütləşməmiş (tək↓) elektronları əmələ gətirir. Bu zaman cütləşən elektronlar antiparalel spinlərə (⇅) malik olmalıdır. Yəni elektronların eyni orbitalda (⇈) və (⇊) şəklində yerləşməsi mümkün deyil.

Yalnız bu şərt daxilində iki atomun elektron buludları bir-birini örtərək nüvələrarası elektron sıxlığını artırır və onun vasitəsilə iki nüvə cəzb olunub, davamlı molekul əmələ gətirir.

H2, N2, O2, F2, Cl2, HCl, H2O və s. molekullanmn yaranmasının elektron cütləri ilə göstərilmiş formuluna, adətən, molekulun elektron formulu deyilir.

İkiatomlu bəsit maddələrin molekulunda cütləşməmiş (tək) elektron olmur, çünki tək elektronların cütləşməsi hesabına molekul əmələ gəlir. Mənfi yüklü ionlarda da (məsələn, N3-, P3-, Cl-, F-, Br-, I-, S2-və s.) tək elektron olmur. Neytral atom elektron alaraq tək elektronlarını cütləşdirir və aldığı elektronların hesabına mənfi yüklənir.

Elektromənfilikləri ilə az fərqlənən element atomları arasında yaranan kovalent rabitəyə aşağıdakıları misal göstərmək olar.

                      
                          
                             
                                 

Kovalent rabitə universal xarakter daşıyan lokallaşmış ikielektronlu, ikimərkəzli rabitədir. Lokallaşmış rabitə dedikdə məhdud sayda yalnız iki atom arasında təsir göstərən rabitə başa düşülür.

Bir kovalent rabitəni bir elektron cütü əmələ gətirir. Yəni kovalent rabitəni qoşa nöqtə və ya xətt ilə göstərirlər. 

                                        
                                           
                                     

                                          

Rabitə haqqında

Sahildən sahilə körpü ilə keçək

Molekulda atomları necə birləşdirək?

Təbiətdə heç bir atoma sərbəst halda rast gəlinmir. Onlar mütləq bəsit və ya mürəkkəb maddənin tərkibinə daxil olur. Bəsit və ya mürəkkəb maddənin tərkibində isə bu atomları biri birinə bağlayan qüvvələr var. Kimyaçılar molekulları dağılmaga qoymayan bu qüvvələr toplusunu rabitə adlandırırlar. 
 Molekulda atomları bir-birinə bağlayan qüvvələr cəmi kimyəvi rabitə adlanır. 
 Aşağıda hidrogen molekulunun əmələ gəlmə mexanizmini görürük.
                                                                                                       
                                                                                             

Bir hidrogen atomunun nüvəsi ilə digər hidrogen atomunun elektron təbəqəsi arasında cazibə qüvvələri, iki hidrogen atomunun nüvələri və elektron təbəqələri arasında isə itələmə qüvvələri mövcud olur.
 Rabitənin əmələ gəlməsində iştirak edən elektronlara valent elektronları deyilir. Oktet qaydasına görə, kimyəvi rabitə yaranarkən xarici energetik səviyyələr tamamlanır — əksər hallarda səkkiz elektronlu oktet ...ns2np6, bəzi hallarda (H—, He0, Li+, Be2+, B+3 atom və ionları üçün) iki elektronlu dublet vəziyyəti -1s2 yaranır.