Qeyri-üzvi kimya. (Кimya-1) 1.Kimya elmi, predmeti və əsas məsələləri.

Transcript

1 Qeyri-üzvi kimya. (Кimya-1) 1.Kimya elmi, predmei və əsas məsələləri. Kimya digər əbiə elmləri fizika, biologiya, geologiya ilə yanaşı əbiədə baş verən prosesləri öyrənən bir elmdir. Təbiə müxəlif cisimlər və hadisələrlə zəngindir. Kimya bir elm kimi maeriyanın hərəkə formalarından bəhs edir. ərəkəin kimyəvi forması kimyəvi reaksiyalardır. Beləliklə kimya maddələr onların ərkibi, xassələri, çevrilmələri haqqında elmdir. Kimya digər elmlərlə sıx əlaqədardır.müasir kimyanın yeni sahələri: biokimya, nüvə kimyası(kvan kimyası), fiziki kimya, fookimya, elekrokimya, kolloid kimya və sair.. Kimyanın əhəmiyyəi çox böyükdür. Belə ki, kimyanın inkişafı biokimyanın, anaomiyanın, fiziologiyanın, bioexnologiyanın, aqronomiyanın, bayarlığın və sair geniş imkanlarını açmışdır. Kimyanın qısa inkişafı Kimya eramızdan çox əvvəl qədim Misirdə yaranmışdır. Ruhanilər bunu gizlin saxlamışlar. Burada meallurgiya, şüşə isehsalı, saxsı qablar, boyaqçılıq, əriyya, şərab isehsalı inkişaf emişdir.ərəblər 61 ildə Misiri, 711 ildə İspaniyanı işğal eməklə kimya kənara çıxmışdır. VIII-XII əsrlər ərəb ölkələrində kimyanın dirçəliş dövrü olmuşdur. nlar dillərinə uyğunlaşdıraraq əl sözü əlavə eməklə Əlkimya meydana çıxmışdır. Qızıl ehiyaı az olduğundan onlar başqa mealları qızıla çevirmək məqsədini qarşıya məqsəd qoymuşdular. Əlkimyaçılar yunan filosofu (8-) Arisoelin fəlsəfi fikrindən ayrıla bilmirdilər.arisoelə görə əbiəin əsasını dörd prinsip (elemen ) əşkil edir: 1. Soyuq. İsi. Quraqlıq. Rüübə nların iki birləşməsindən orpaq, od, hava, su əmələ gəlir. Əlkimyaçılar iksir (fəlsəfi daş) axararkən Cl, S, nira urşularını, sönmüş əhəng, fosfor və sair maddələr aşkar emişdilər. Əlkimyanın kökündən dəyişməsi XVI əsrdə baş verdi. İsveç həkimi Parasels (19-151) kimyəvi maddələrlə müalicə eməklə Yarokimya nın əsasını qoydu. Arisoel əlimindən kimya XVII əsrdə xilas oldu ildə R.Boyl Səkkak kimyaçı adlı əsərində elemen haqqında fikir irəli sürdü., 177 ildə irəli sürdüyü Flogison nəzəriyyəsinə görə meal yandıqda onun ərkibinə od maeriyası (flogison) daxil olur, onun çəkisi arır. Bu nəzəriyyə görə meallar mürəkkəb meal oksidləri isə bəsi maddələrdir. Qazların bir çoxu (,, N və s.), müxəlif meallar, oksidlər, duzlar bu dövrdə kəşf olunmuşdur. XVIII əsrdə aom molekul əlimi (C.Dalon) A.Lavuazye və M.Lomonosov dəqiq çəki üsullarını yaradılar, flogison nəzəriyyəsinə son qoyub 1

2 yanma nəzəriyyəsini yaradılar ildə Prankli valenlik anlayışını, Kekule karbonun valenliyini, M.Bulerov Kimyanın quruluş nəzəriyyəsini irəli sürdü. Dövrü qanunun kəşfi Rezerfordun aomun planear modeli,m.plankın kvan nəzəriyyəsi, M.Küri radiokivliyin kəşfi, N.Borun hidrogen aomunun modelini verməsi kimyanın inkişafına əkan verdi. azırkı dövrdə kimyanın inkişafı böyükdür.polimerlərin isehsalı, zülalların sinezində əldə edilən yüksək nəicələr, xüsusi növ ərinilərin alınması kimya elminin inkişafının əzahürüdür..maerya və onun hərəkə forması. Maeriya özü iki formadadır 1) Maddə ) Sahə Maddə maeriyanın konkre əzahür forması kimi sükunə küləsinə malik olan kiçik hissəciklərdən ibarədir. issəciklərin sükunəi dedikdə onun öz yerini mexaniki sürədə dəyişməməsi başa düşülməlidir. Sahə (elekomaqni, nüvə sahəsi və s.) müasir anlayışa görə sükunə küləsinə malik olmayan kvan selindən foonlardan ibarədir.foon görünən və görünməyən işıq şüalarının (elekromaqni dalğalarının), eləcə də rengen və qamma şüalarının enerji kvanıdır. Foon sükunə küləsinə malik olmasına baxmayaraq o, da maddi hissəcikdir. na görə də foon ikili əbiəə malikdir. əmhissəcik həm də dalğa. Maddə və sahə eyni deyildir, ancaq əlaqələri var. nlar bir-birinə çevrilə bilir. Məsələn elekron və poziron oqquşduqda bu hissəciklərin anniqliyasiyası nəicəsində bəzən və ya foona (kvana) çevrilirlər..maddə haqqında anlayış Maddənin küləsi ilə enerjisi arasında asılılığı 1805-ci ildə alman fiziki A.Eynşeyn 8 vermişdir. Ε = mc c işığın vakuumdakı sürəidir = 10 m / san, Ε enerji, m -külədir. Enerjinin dəyişməsi külənin dəyişməsinə, əksinə külənin dəyişməsi enerjinin dəyişməsinə səbəb olur. Maddənin küləsi nə qədər böyük olarsa onun enerjisi də bir o qədər çox olur. na görə də hərəkədəki və ya qızmış halda olan maddənin küləsi, sükunə və soyuq halda olan küləsindən çox olur. Külə maeriyanın əsirsizlik ölçüsü, enerji isə hərəkə ölçüsüdür. ər ikisi maeriyanın xassələridir.. Müasir anlayışa görə elə maddi hissəcikləri maddə adlandırmaq qəbul olunmuşdur ki, onlar sükunə küləsinə malik olsun. Sükunə küləsi sıfra bərabər olan maddi hissəciklər maddə adlandırılmır.əsasən maddə müəyyən fiziki və kimyəvi xassələrinə malik olur. azırda 500 minə yaxın qeyri-üzvi maddə 1 mln. yaxin üzvi maddə məlumdur.500 yaxın bəsi maddə, 110 kimyəvi elemen məlumdur. Bəsi maddənin sayının çox olması alloropiya ilə əlaqədardır.

3 Bəsi maddə ilə kimyəvi elemenin fərqi vardır. Bu cəhədən kimyanın əsas vəzifələri maddələri, onların ərkibini və xassələrini öyrənmək, maddələrin isifadəsi haqqında məluma vermək, xalq əsərrüfaı üçün zəruri olan maddələrin isehsalını işləyib hazırlamaqdır. Maddələrin quruluşunu, aom və molekulların düzülüşünü müasir spekroskopik, rengenospekroskopik, elekronomikroskopik, N.M.R və sair üsullarla öyrənirlər..kimyanın əsas sexiomerik qanunları. 1. Maddə küləsinin saxlanması qanunu (maeriyanın saxlanması qanunu M. Lomonosov). Reaksiya daxil olan maddənin küləsi reaksiya nəicəsində alınan maddələrin küləsinə bərabər olur. Zn S = ZnS. Tərkibin sabiliyi qanunu (1801 Prus) Alınma üsulundan asılı olmayaraq (apılma yerindən) hər bir saf maddənin ərkibi sabidir.məsələn kükürd oksidi aşağıdakı üsullarla almaq olar; 1) S =S ) Cu S =CuS S ) FeS 11 = Fe 8S ) S = S S 50% 50% Dəyişən ərkibli birləşmələr də var. Məsələn niridlər. Dəyişən belə ərkibli birləşmələrə - berollidlər, sabi ərkibli birləşmələrə - dalonidlər adlanır.. Ekvivalenlər qanunu Bu qanun elmə Rixer (alman kimyaçısı) ərəfindən daxil emişdir., illərdə müəyyən emişdir ki, 0 q Na və 50 q K-ı neyrallaşdırmaq üçün 6 q N, 9 q S və.5 q P sərf olunur. Elemenin ekvivaleni onun elə miqdarına deyilir ki, o bir mol hidrogenlə (1.008 q), yaxud 1 mol oksigenlə (8 q) birləşsin və ya kimyəvi reaksiyalarda gösərilən ekvivalen miqdarlarını əvəz esin.!80 ildə Rixer ekvivalenlər (paylar) qanunu kəşf emişdir-maddələr bir-birilə ekvivalenlərinə müənasib olaraq qarşılıqla əsirdə olur. m 1 = m E E 1 ; m nisbəi onun mol ekvivalenlərinin sayıdır. Maddə qaz halında olduqda - onların E həcmlərinin nisbəi ekvivalen həcmlərinin nisbəi kimidir.

4 V 1 = V V V 1 E E V1 - birinci qazın həcmi E V 1 onun ekvivalen həcmidir. V E. = = V. E = =. 7 V N = = E 6 a) elemenin ekvivaleni və ya maddənin ekvivaleni reaksiyada işirak edən zaman m V biri qaz digəri bərk halda olduqda = ifadə olunur. E b) Elemenin ekvivaleni Ε 16 = = 8 q / mol Ε N A E = v 1 = = Birləşmədən asılı olaraq dəyişir..6 E Cu V E 0 = = 0 E Al 7 = = 9 S S - kükürdün ekvivaleni E 8q / mol S = = q mol E 5. / S = = 6 c) Mürəkkəb maddələrdə : ksidlərdə E = = 17 E = = 17.q / mol Al P Əsaslarda E = = 7q / mol Ca ( ) 98. Turşularda E = =.6q / mol P. Duzlarda E = = 7q / mol Al ( S ). Reaksiyadan asılı olaraq dəyişir. S Na NaS S Na Na S 98 = = 98q / mol 1 E S 98 = = 9q / mol E S oks-reduksiya reak-da elekronların sayına bölünür.

5 5 Cu N Cu(No ) N 6 E = = 1q / mol N 5 Cu N = Cu 6 1 ( N ) N = = 6 d E N 5. Sadə nisbələr və ərkibin sabiliyi qanunu. 180-cü ildə ingilis alimi C.Dalon ərəfindən irəli sürülmüşdür - əgər iki elemen bir-biri ilə bir neçə birləşmə əmələ gəirərsə onlardan birinin eyni çəki miqdarına digər elemenin elə çəki miqdarı düşür ki, onların bir-birinə nisbəinə sadə am ədədlərin nisbəi kimi olur. Azo oksidlərində bu nisbə belədir N N N N N 5 8:16 1:16 8:8 1: 8:80 Azoun eyni çəki miqdarına (1 hissə) 1:8 1:16 1: 1: 1:0 8 : 16 : : : 0 1 : : : : 5 əcmi nisbələrin qanunu. (1805 fransız J. Lussak) Eyni emperaur və əzyiqdə ( Т Р) reaksiyaya daxil olan qazların həcmlərinin bir-birinə və qaz halında alınan maddələrin həcmlərinə nisbəi kiçik am ədədlərin nisbəi kimidir. Cl N Cl N 1:1: :1: :1: 5

6 ər üç halda həcm qaz alınır. Bu asılılığı Avoqadro qanunu izah edi. 6.Avoqadro qanunu Avoqadro qanunu: Eyni şəraidə müxəlif qazların bərabər həcmlərində bərabər sayda molekul olur. 16 C 8 N C 5 C 99 C Cl 0 Ar Avaqadro qanunundan çıxan nəicələr. M= M=9 1mol =, l = 6,0 10 Normal şəraidə (7K emperaur və 0,1 MPa əzyiq) isənilən qazın və ya qaz qarışığının 1 molunun həcmi, lolur. Bu molyar həcm adlanır. V VM = Y = 1 Vm = V vahidi ml/mol, l/mol, m /mol olur. Y Avaqadro ədədini apmaq üçün isənilən elemenin nisbi aom küləsini onun bir aomunun küləsinə böldükdə N A alınır. 6

7 7.Aom və elemenar hissəciklər haqqinda əsəvvürlər. ATM MLEKUL TƏLİMİ Aom molekul əlimi müasir əbiəşünaslığın əsasını əşkil edir. Aom haqqında irəli sürülən ilk əsəvvürlərə bizim eramızdan 1000 il əvvəl Misir, indisan və başqa şərq filosoflarının fəlsəfi fikirlərində ras gəlinir. Eramızdan əvvəl VI, V əsrlərdə yaşamış yunan filosofları: Levkip, Demokri və Epikür ərəfindən bu fikirlər qəbul edilmiş və inkişaf edirilmişdir. Lomonosovun aom molekul əlimi aşağıdakı müddəalardan ibarədir: 1) büün maddələr molekullardan ibarədir; molekullar daha kiçik hissəciklərdən aomlardan əşkil olunmuşdur. ) Aom və molekullar daim hərəkədədir; onlar müəyyən külə və ölçüləri ilə birbirindən fərqlənirlər. ) Bəsi maddələrin molekulları eyni, mürəkkəb maddələrin molekulları müxəlif aomlardan əşkil olunmuşdur. Aom molekul haqqındakı əlim, aom və molekul məfhumlarının ərifi 1860-cı ildə Almaniyanın Karlsruye şəhərində kimyaçılarının beynəlxalq qurulayında qəbul edilmişdir. Aom haqqında əlimin inkişafında ingilis alimi Con Dalonun xidmələri olmuşdur. Dalonun xidmələri aşağıdakılardır: 1) Aom çəkisi (küləsi) anlayışını kimya elminə ilk dəfə o daxil emişdir. ) vax məlum olan elemenlərin aom çəkilərini əyin emişdir. ) Lomonosovdan 67 il sonra 1808-ci ildə yeni aom molekul əlimini irəli sürmüşdür. ) Aom haqqında əsəvvürlərə əsaslanaraq həndəsi nisbələr qanununu kəşf emişdir. 5) İlk dəfə maddələrin ərkibini kimyəvi formullarla ifadə eməyi əklif emişdir. Dalonun ən böyük səhvi isə o idi ki, bəsi maddələrin molekul əmələ gəirməsini qəbul emirdi. Aom maddənin kimyəvi yolla bölünməyən ən kiçik hissəciyi olub, müəyyən külə, ölçü və xassələrlə xarakerizə olunur. Kimyəvi elemenin büün xassələrini özündə saxlayan ən kiçik hissəciyinə aom deyilir. Aomun kimyəvi xassələri onun quruluşu ilə müəyyən edildiyindən aomun müasir ərifi belədir: Aom müsbə yüklü nüvədən və mənfi yüklü elekronlardan ibarə olan elekroneyral hissəcikdir. Molekul aomun əksinə olaraq bölünəndir. Maddənin büün kimyəvi xassələrini özündə saxlayan ən kiçik hissəcikdir. 7

8 8.Aomun quruluşu haqqında Rezerford modeli və Bor nəzəriyyəsi Aomun mürəkkəbliyi. Tomson və Rezerford modelləri. Qazların elekrik keçirməsi, elekroliz və radioakivliyin öyrənilməsi aomun mürəkkəbliyini sübu edi ingilis U. Kruks kaod şüalarını kəşf edi. anası şıxarılmış şüşə boruya kaod və anod yerləşdirdi. Gərginlik yaradıqda kaoddan işıq şüaları düz xə boyunca yayılmağa başladı. nlar qübə ərəf isiqamə aldılar, deməli yüklüdürlər.sonralar müəyyən edildi ki, həa qələvi mealları közərdikdə belə elekrik yüklü hiss ayrır.1897 e 8 ildə C. Tomson onlara elekron adı verdi. = 1, Kulon/ qram m , Yüku isə 1,60 10 Kulondur m = = 9,11 10 q 8 1, e m 9, , = q q = Proon (alman fiziki) E.Qoldşeyn almışdır. P=m=1j= 0 1 Neyron 191 U. Xarqinas, E. Rezerford n1 0 n p e y1 özünün planear modelini verdi. 19 alman B. eyzenberq nüvənin proon və neyronlardan ibarə olduğunu sübu edi. A=Z pro. N neyr. Bor posulaı danimarkalı N.Boröz posulalarını söylədi 1) Elekron nüvə ərafında isənilən orbilər üzrə deyil müəyyən sasionar (dairəvi) orbilər üzrə fırlanır. Bu zaman enerji mübadiləsi baş vermir və aom normal vəziyyədə hesab olunur. ) Elekronun enerji udması və şüa şəklində enerji buraxması onun bir orbidən digərinə keçdikdə baş verir. Belə ki, elekron nüvəyə yaxın orbidən uzaq orbiə keçdikdə enerji udulur, əks halda ayrılır (şüalanır). Tuaq ki, elekron ÍÍ orbidən Í orbiə qayımışdır. Bu zaman ayrılan enerji hy = E E1 (kosmosda Sr baareyaları). Bor baş kvan ədədini (n) müəyyən edi Elekronun nüvə ərafında ən çox ehimal olunan (90%) fırlanan yerinə orbi deyilir. Sonralar illərdə Bor nəzəriyyəsini alman alimi A. Zemerfeldinkişaf edirdi. müəyyən edi ki, elekronlar dairə və həmdə ellips üzrə hərəkə edirlər., elmə ona görə də ikinci kvan ədədini (əlavə kvan ədədi ) daxil edi. 8

9 19 ildə de Broyl hissəciklərin küləsi ilə dalğa uzunluğu arasındakı asılılığı müəyyən edi h λ = mv 197 ildə alman fiziki B.eyzenberq qeyri-müəyyənlik prinsipini müəyyən edi: a) aomda elekronun vəziyyəini onun yerini müəyyən emək qeyri-mümkündür. h b) fiziki olaraq elekronun hərəkə sürəini əyin emək olmaz X V Χ π m Sonralar Ervin Şredinger özünün iki ənliyini verməklə kvan mexanikasının əsasını qoyanlardan biri oldu. İzoop nüvvəsinin yükü (proonların sayı) eyni aom külələri (proon və neyron cəmi) müxəlif olan aomlar növünə deyilir, izoop eyni yeri uan deməkdir. 1 1 a) monoizoop elemen-1 izoopu olan elemenlərə deyilir 11 Na 15 P b) poliizoop - və daha arıq izoopu olan elemenlərə deyilir, S, Sn və s. 1 c) yalnız izoopları adlanır 1 proium, 1 degerium, 1 riium İzobar - nüvvəsinin yükü müxəlif aom külələri eyni olan aom növünə deyilir. a E a m, n E 0 19 K 0 8 Ar 17 5 Te 17 5 J İzoon neyronlarının sayı eyni olan (nüvə yükü və aom k. fərqli) müxəlif aom növünə deyilir. n=16 n=16 9. Aomun quruluşu haqqında müasir fikirlər. Kvan ədədləri Aomda elekronun vəziyyəi və energeik halı - kvan ədədilə xarakerizə olunur 1. Baş kvan ədədi ( n ). rbial ( əlavə ) kvan ədədi ( l ). Maqni kvan ədədi ( m l ). Spin kvan ədədi ( m s ) Elekronlar orbiallarda hərəkə edərkən elekron səviyyəsi (əbəqəsi), başqa sözlə desək, energeik səviyyələr əmələ gəirir. Bu səviyyələr nüvəyə yaxın ərəfdən rəqəmlərlə ( 1,,, ), yaxud laın hərflərilə (K, L, M, N,, P, G) gösərilir. Bunlara baş kvan ədədləri deyilir. Baş kvan ədədləri energeik səviyyələrdə elekronun ümumi enejisini xarakerizə edir. I səviyyənin elekronu - ən az, nüvədən ən uzaq məsafədə olan elekron isə ən çox enerjiyə malik olur. 9

10 Energeik səviyyələrin sayı dövrün nömrəsinə uyğun gəlir. Səviyyələrdə olan elekronların maksimum sayı N= n düsuru ilə apılır ( Pauli). Burada n dövrün sayıdır n = 1 isə, N = n = isə, N = 8 n = isə, N = 18 n = isə, N = və s. olar. Energeik səviyyələr yarımsəviyyələrə bölünür ki, bunlar da laın hərflərilə - s, p, d, f gösərilir. I energeik səviyyə 1 yarımsəviyyədən - s II energ. səv. y.s. - s və p III energ. səv. y. s. - s, p və d IV energ. səv. y.s. - s, p, d və f Yarımsəviyyələrin sayı l = n 1 düsürü ilə apılır n = 1 isə, l = n 1 = 1 1 = 0 ( s ) n = isə, l = 1 = 1 ( 0, 1 və ya s, p ) n = isə, l = 1 = ( 0, 1, və ya s, p, d ) n = isə, l = 1 = ( 0, 1,, və ya s, p, d, f ) Yarımsəviyyələr də öz növbəsində orbiallara bölünür. S y.s. - bir s ordialından P y.s. - üç p orbialından : p x, p y, p z D y.s. - beş d orbialından F y.s. - yeddi f orbialından ibarədir rbial kvan ədədi - elekronun hərəkə miqdarı momenini və elekron buludunun formasını xarakerizə edir. S - orbial - şar, p orbial - qaneləbənzər, d orbial - dördləçəkli çiçəyəbənzər, f- orbial isə daha mürəkkəb formaya malikdir. Yarımsəviyyələrdə elekronların maksimum sayı N = ( l 1 ) düsuru ilə apılır ( Pauli ). l = 0 isə, N =, s l = 1 isə, N = 6 p 6 l = isə, N = 10 d 10 l = isə, N = 1 f 1 10

11 Maqni kvan ədədi - orbialların fəzada isiqaməini müəyyən edir. Müəyyən edilmişdir ki, maqni və elekrik sahələrində aomun spekral xələri(şark və Zeeman effekləri ) arır. Bu, elekronun maqni xassəyə malik olmasını gösərir. Maqni kvan ədədi m l = l 1 düsuru ilə apılır l = 0 isə, m l = 1 l = 1 isə, m l = l = isə, m l = 5 l = isə, m l = 7 Bu rəqəmlər yarımsəviyyələrdə kvan qəfəslərinin sayını gösərir. Belə isə deyə bilərik : S y.s. də 1 ; P y.s. də - ; D y.s. də - 5; F y.s. də isə 7 kvan qəfəsi var. Elekron aomda nəinki nüvə ərafında, eləcə də öz oxu ərafında da saa əqrəbi və onun əksi isiqaməində bucaq alında fırlanır : m s = 1/ Bu, spin kvan ədədi adlanır. Spin kvan ədədini ing. alimləriulenbek və Qaudsmi kəşf emişlər. Spin kvan ədədləri ox işarələrilə də gösərilir : 10.Pauli prinsipi, Kleçkovski və und qaydaları. Energeik səviyyələrin elekronlarla dolması Pauli, minimum enerji prinsipləri, Kleçkovski və und qaydaları əsasında gedir. 195-ci ildə İsveç alimi Pauli öz prinsipini irəli sürür. Prinsipdə deyilir : «Aomda elə iki elekron apmaq olmaz ki, onların kvan ədədlərinin dördü də eyni olsun». Təbiədə hər şey dayanıqlı vəziyyəə meyl edir. Bu halda daxili enerji minimum həddə olur. Kvan səviyyələrin elekronlarla dolması energeik səviyyələrdə 1-7, yarımsəviyyələrdə isə s p d f ardıcıllığı ilə gedir. Lakin nüvə yükü 19 olan K-dan başlayaraq bu ardıcıllıq pozulur ; belə ki, d orbial əvəzinə s orbial elekronla dolur. Bu «uyğunsuzluq» Kleçkovskinin qaydasında öz həllini apdı. 1. Aomda elekronlarla ilk növbədə n l cəmi kiçik olan orbiallar dolur. Məs. d və s orbiallar üçün yazarıq : d orbial üçün : n l = = 5 s orbial üçün: n l = 0 =. Deməli s orbialında n l cəmi daha az ( ) olduğundan ilk növbədə bu orbial elekronla dolacaqdır. 11

12 II. Əgər n l cəmi hər iki orbial üçün eyni olarsa, ilk növbədə baş kvan ədədinin qiyməi az olan orbial elekronla dolacaqdır. Məs. d və p orbialları üçün yazarıq : d orbial üçün : n l = = 5 p orbial üçün: n l = 1 = 5 Deməli, d orbialında baş kvan ədədinin qiyməi daha az ( ) olduğundan öncə d orbialı elekronla dolacaqdır. Aom spekrlərinin, xüsusilə də aomun spekral xələrinin maqni və elekrik sahələrində parçlanmasının analizinin nəicələrinə əsaslanaraq alman alimi und aşağıdakı qaydanı irəli sürür : «Eyni spinli elekronlar maksimum sayda kvan qəfəsləri umağa çalışır». Başqa sözlə desək, elekronlar orbiallarda elə yerləşir ki, onların spin kvan ədədlərinin cəmi maksimum olsun. Deməli, elekronlar əvvəlcə orbialları ək-ək doldurur, sonra isə əks spinli elekronlar orbiallara daxil olur. 11. Aomun elekron quruluşu. XIX əsrin axırlarınadək aom bölünməz hesab edilirdi. ələ D.Mendeleyev ci ildə uzaqgörənlikdə demişdir : «ələlik aomun mürəkkəb ərkibə malik olması haqqında ərcübi əsas yoxdur. Lakin ərib ediyim dövri asılılıq, çox guman ki, aomun mürəkkəb olması ehimalını əsdiq edə bilər». Elekronun, elekrolizin, radioakivliyin, fooeffek,qazların elekrik keçirməsi, ermoelekron emissiyası və s. hadisələrin, eləcə də aom spekrllərinin, rengen şüasının kəşfi aomun mürəkkəb quruluşa malik olmasını əsdiq edi. Bu kəşflərə əsaslanan ing. alimi Soney 187-cü ildə nəzəri olaraq bildirdi ki, maddələrin ərkibinə mənfi yüklü elekrikə malik hissəciklər daxildir. Sonralar alim ( 1891) bu hissəcikləri elekron adlandırdı. Aomun mürəkkəbliyini əsdiq edən ilk əcrübi fakkaod şüalarının kəşfi oldu. Bü şüalar 1879-cu ildə ing. alimi Kruks ərəfindən kəşf edilmişdir. Alim müəyyən edi ki, kaod şüaları mənfi yüklü hissəciklər selindən ibarədir. Sonrakı əqiqalar gösərdi ki, mealları közərdikdə, həa qələvi mealları işıqlandırdıqda, onlardan elekrik yüklü hissəciklər seli ayrılır ci ildə məşhur ing. alimi C.Tomson kaod şüaları hissəciklərinin yükünü (, elekrosaik yük vahidi) və küləsini ( 9, q, yaxud 1, kl ) əyin edərək onu Soneyin əklifi ilə elekron adlandırdı cı ildə fr. alimi A. Bekkerel uran filizi üzərində fosforessensiya hadisəsini öyrənərkən müşahidə edi ki, filiz qabaqcadan şüalandırılmadığı halda belə özündən şüa buraxır. Bununla Bekkerel aomun mürəkkəbliyini sübu edən yeni bir kəşfə radioakivliyin kəşfinə imza adı. Sonralar bu hadisəni Mariya və Pyer Kürilər daha əraflı öyrənmişlər. nlar gösərmişdlər ki, urana yaxın elemen olan orium da özündən şüa buraxır. Uran filizi üzərində geniş əqiqalar aparan alimlər 1

13 ezliklə daha güclü ralioakivliyə malik yeni elemen - polonium və radiumu kəşf edirlər. 190-ci ildə ing. alimi Rezerford müəyyən edir ki, radioakiv şüalar elekrik və maqni sahəsində növ şüa ayırır ; alfa, bea və qamma şüaları. Bu şüalar əbiəi eibarilə bir-birindən kəskin surədə fərqlənirlər, belə ki, alfa şüalar - müsbə, bea şüalar mənfi, qamma şüalar isə -yüksüzdür. Alfa şüaların sürəi saniyədə km, bea km, qamma şüalarınkı isə daha arıqdır. Kiçik dalğa uzunluğuna malik olan qamma şüaları elekromaqni dalğalarıdır və olduqca yüksək nüfuzemə qabiliyyəlidir. Rezerford müəyyən emişdir ki, radioakiv şüalanma zamanı bir elemen digər elemenə çevrilir. İng. alimlərif. Soddi və K. Fayans α - və β - parçalanma sahəsində əqiqalar apararkən Yerdəyişmə qanununu kəşf edirlər. nlar müəyyən emişlər ki, alfa- parçalanma zamanı əmələ gələn yeni elemenin sıra nömrəsi dövri sisemdə vahid azalır, bea parçalanma zamanı isə bir vahid arır. Qamma parçalanmada elemenlərin yükü və küləsində heç bir dəyişiklik baş vermir ci ildə alman alimi Rengen ərəfindən yeni x- şüaların ( sonralar rengen şüası adlandıpılmışdır) kəşfi aomun mürəkkəb bir sisem olduğunu bir daha sübua yeirdi. Rengen kaod şüalarının əbiəini öyrənərkən müəyyən emişqdir ki, şüşə borunun kaod şüası düşən hissəsi özündən yeni şüa buraxır. Rengen şüaları, dalğa uzunluğu görünən işıq şüalarının dalğa uzunluğundan kiçik olan elekromaqni dalğalarıdır. Kaod şüalarının müxəlif maddə molekullarına çırpılmasından əmələ gələn rengen şüalarının dalğa uzunluğu maddələrin müxəlifliyindən asılı olaraq fərqli olur. Plain və volframın buraxdığı şüalar daha inensiv olduğundan onlardan rengen borularında anikaod kimi isifadə edirlər. Büün bu faklar aomun mürəkkəb bir sisem olduğunu sübu edi. Elekronun küləsi ən yüngül elemen olan hidrogenin küləsindən 180 dəfə kiçikdir. Buradan belə bir nəicəyə gəlmək olur ki, aomun küləsi elekronun küləsilə müəyyən oluna bilməz. Deməli, aomun daxilində onun küləsini mıəyyən edən digər hissəciklər də olmalıdır. Əlbəə, bu, alimləri düşündürməyə bilməzdi. Digər ərəfdən aom büövlüklə elekroneyral olmaqla yükü sıfra bərabərdir. Aomun mürəkkəbliyi sübu olunduqdan sonra, dünya alimlərini aomun hansı modelə malik olması fikri düşündünməyə başladı. İlk dəfə belə bir model 1901-ci ildə Perren (Fransa) ərəfindən irəli sürüldü., aomu miniaür planelər siseminə bənzədirdi. Daha sonra Kelvin( 190, İngilərə), Lenard (190, alman) və Naqaoka( 190, yapon) öz modellərini irəli sürdülər. Naqaoka aomu Saurn planeinə bənzədərək gösərirdi ki, aom müsbə yüklü hissəciklərdən ibarə olub, ərafında elekronlar fırlanır. Özlüyündə dəyərli modellər olsa da, bu modellərdən heç biri elemenin xassələrinin onun aomunun quruluşu ilə əlaqəsini izah edə bilmədi. Bu məsələni 190-cü ildə ing. alimi C. Tomson həll edi., elekronun küləsini və yükünü hesablamağa müvəffəq oldu. 1

14 1911-ci ildə Rezerford əcrübə yolu ilə Tomson modelinin həqiqəə uyğun olduğunu sübu edi., nazik meal lövhələri alfa-hissəciklərlə bombardman edərkən müşahidə edi ki, hissəciklərin əksəriyyəi öz hərəkə isiqaməini dəyəşmədiyi halda, çox az qismi müəyyən bucaq alında öz hərəkə rayekoriyasını dəyişir. Buna alfahissəciklərin səpələnməsi hadisəsi deyilir. Elekronun küləsi alfa-hissəciyin küləsindən 7500 dəfə kiçik olduğundan o. alfa hissəciklərin isiqaməini dəyişə bilməz. dur ki, alfa hissəciklərin isiqaməini dəyişən hissəcik çox böyük sıxlığa malik müsbə yüklü hissəcik olmalıdır. Alim bu hissəciyi nüvə adlandırdı. Büün bunlar haqqında dərindən fikirləşən dahi alim aomun planear modelini irəli sürür. Bu modelə görə aomun mərkəzində müsbə yüklü nüvə yerləşir, onun ərafında isə elekronlar hərəkə edir. Müəyyən edilmişdir ki, nüvənin ölçüsü ( 10-1 sm), aomun ölçüsündən ( 10-8 sm) dəfə kiçikdir. Lakin buna baxmayaraq aomun küləsinin 99,97%-i nüvədə oplanmışdır. Müqayisə üçün deyək : aomu diameri 100 m olan bir kürə qədər böyüsək, nüvənin diameri 1mm olar. Nüvə olduqca böyük sıxlığa malikdir. Əgər 1sm nüvəni bir yerə oplamaq mümkün olsaydı onun küləsi 116 min on olardı. 19-ci ildə ing. alimi Çedvik neyronu kəşf edikdən sonra, keçmiş sove alimləri D.İvanenko, E.Qapon və alman alimi eyzenberqnüvənin proon və neyronlardan ibarə olduğunu əcrübi faklarla subua yeirərək nüvənin proonneyron nəzəriyyəsini irəli sürürlər. Proon və neyron birlikdə nuklon adlandırılır. Proon müsbə yüklüdür və onun müləq qiyməi elkronun yükünə bərabərdir. Neyron yüksüz hissəcikdir. Proonla neyronun küləsi əxminən eyni olub vahidə bərabərdir. Nüvənin yükü proonların sayı ilə, küləsi isə proon və neyronların ümumi cəmilə müəyyən olunur: A = Z N Burada A elemenin külə ədədi, Z- proonların, N- neyronların sayıdır. Rezerfordun planear nəzəriyyəsi aomun quruluşunun öyrənilməsində böyük nailiyyə olsa da, bəzi əcrübi fakları izah edə bilmədi. Belə ki, klassik elekrodinamikanın qanunlarına görə nüvə əafında fırlanan elekron, fasiləsiz olaraq enerji şüalandırmalıdır. Enerjisi ükənən elekron,nəhaya, nüvə üzərinə düşməli və bununla aom öz mövcudluğunu iirməli idi. Ancan məlumdur ki, bu hadisə baş vermir. Digər ərəfdən planear model közərdilmiş cisimlərin aom spekrlərinin fasiləli (diskre) xaraker daşımasını da izah edə bilmədi. XX əsrin əvvəllərində ədqiqalar gösərdi ki, enerji udulanda, yaxud şüalananda fasiləsiz deyil, diskre şəkildə, müəyyən hissələrlə kvanlarla udulur, şüalanır və s. Bu hadisə öz izahını 191-cü ildə Danimarka alimi N. Borun nəzəriyyəsində apdı. Bor öz nəzəriyyəsini irəli sürərkən Plankın kvan nəzəriyyəsinə (1900), Rezerfordun planear moldelinə və aom spekrlərinə əsaslanmışdır. Kvan nəzəriyyəsinə görə aom fasiləsiz yox, müəyyən porsiyalarla kvanlarla enerji şüalandırır. E = hν 1

15 burada, h Plank sabii, 6, C/ san, ν - şüalanma ezliyi, E enerjidir. Şüa enerjisinin kvanları foonlar adlanır. Bor nəzəriyyəsinin posulaı var : I. Elekronlar nüvə əafında isənilən yerdə yox, ancaq müəyyən sasionar orbilər üzrə hərəkə edir. Bu orbilər kvan orbiləri adlanır. ər orbiə müəyyən enerji E 1, E, E və s. müvafiq gəlir. I porsulaın riyazi ifadəsi belədir: mvr=n burada mvr - elekronun hərəkə miqdarı momeni, h- Plank sabii, π - çevrənin uzunluğu, n baş kvan ədədi. Tənlikdən belə ifadə çıxır : Elekronun çevrə üzrə hərəkə miqdarı momeni fasiləsiz yox, sıçrayışla dəyişir. II. Elekronlar bu sasionar orbilərdə hərəkə edərkən, aom enerji şüalandırmır. III. Aom ancaq o halda enerji şüalandırır, yaxud udur ki, elekron bir ordidən digər ordiə keçir E = E E 1 Elekron nüvədən nə qədər uzuqda olarsa, aomun enerji ehiyaı bir o qədər çox olar. Normal halda aom ən az enerjiyə malik olur. Aoma enerji verilərsə, bu halda elekron nüvədən daha uzaq məsafəyə öürülür və aom həyəcanlanmış vəziyyəə keçir. Verilən enerji çox olarsa, bu halda aom ionlaşar. əyəcanlanmış halda aom çox yaşaya bilmədiyindən elekron öz əvvəlki vəziyyəinə qayıdır və bu zaman aom özundən enerji şüalandırır. Bor posulaları eksperimenal yolla 191-cü ildə Frank və ers ərəfindən əsdiq edildi. Öz nəzəriyyəsinə əsaslanan Bor, hidrogen aomunun quruluş nəzəriyyəsini işləyib hazırlamış və elekronun enerjisini hesablamışdır. Bor nəzəriyyəsi çoxelekoronlu aomların quruluşunu izah edə bilmədi.bu məsələni alman alimi Zommerfeldin ( ) nəzəriyyəsi həll edi. Nəzəriyyəyə görə aomda sasionar orbilər nəinki dairəvi, həa ellepik formada olurlar. Bununla o, aomda yarımsəviyyələrin də varlığını, mövcudluğunu irəli sürdü. Aom quruluşunun müasir nəzəriyyəsi ikili əbiə ( dualisik) əsəvvürlərinə, yəni aomun korpuskulyar-dalğa əbiəinə malik olmasına əsaslanır. ələ ilk dəfə 1905-ci ildə dahi Eynşeynişığın ikili əbiəə malik olmasını müəyyən emişdir. İşığın korpuskulyar xassəsi - fooeffek hadisəsilə, yəni mealların qızdırıldıqda və ya şüalandırıldıqda özlərindən elekron buraxması, dalğa əbiəi isə inerferensiyası və difraksiyası ilə sübu olunur. 15

16 19-cü ildə de Broyl (Fransa) müəyyən edi ki, ikili əbiə ək foonlar üçün yox, digər maddi hissəciklər üçün də xasdır., Plank və Eynşeyn ənliklərindən isifadə eməklə öz ənlyini yaradır h λ = de Broyl ənliyi mv burada λ - hissəciyin dalğa uzunluğu ( 10-8 sm), h Plank sabii, m hissəciyin küləsi, v hissəciyin sürəi. Yuxarıdakılara əsaslanan alman alimi eyzenberq 195-ci ildə qeyrimüəyyənlik prinsipini irəli sürür. Prinsipdə deyilir : «Aomda elekronun sürəini və yerini eyni anda müəyyən emək qeyri-mümkündür». X V = küləsi. burada X elekronun vəziyyəi, V elekronun sürəi, m elekronun 1.Dövri qanun və dövri sisem. ələ XII əsrə qədər elmə cəmi 11 elemen: Au, Ag, Sn, Pb, Cu, Zn, Sb, S, C, Fe məlum idi: XII-XVI əsrlərdə yeni elemen də əlavə olundu; As və Bi. Arıq 1850-ci ildə elemenlərin sayı 58 oldu. XIX əsrin I yarısından başlayaraq dünya alimləri o dövrdə məlum olan elemenlərin fiziki-kimyəvi xassələrini kifayə qədər öyrəndikcə, həmin elemenləri sisemləşdirərək əsnif halına salmağa çalışmışlar. Mendeleyevdən əvvəl bir sıra alimlər, o cümlədən Debereyner, Şankurua, Lenser, Nyulends, dlinq, Loar-Meyer elemenlər sisemini yaramaq və onların əsnifaını vermək əşəbbüsündə olmuşlar. İlk dəfə 181- cü ildə məşhur İsveç alimi Berselius elemenləri sinfə bölməyi əklif edir: 1. Meallar.. Qeyri-meallar. Əlbəə, bu, məlum olan elemenlərin ən sadə əsnifaı idi. 189-cu ildə alman alimi Debereynerriadalar sisemini irəli sürür ci il Lensen məlum olan 60 elemeni 0 riadada yerləşdirərək, onları cədvəl halına salır. 186-cü ildə fransız alimi Nyulends elemenləri ekvivalen çəkilərinə görə bir sıraya düzdükdə hər sırada 7-ci elemendən sonra gələn 8-ci elemenin xassələrini 1-ci 16

17 elemenin xassələrinə oxşadığını müşahidə edi və bu qanunauyğunluğu o, okavalar qanunu adlandırdı. 186-cü ildə alman alimi Loar-Meyer aom çəkiləri, valenlikləri və xassələri uyğun gələn 8 elemeni 6 süunda qruplaşdıraraq, özünün yeni sisemini yaradı və cədvələ dövrlər də əlavə edi. nun ərib ediyi dövr -ci dövrdən başlayırdı. idrogen elemenindən başlayan dövri gösərməyə cəsarə emirdi. Digər ərəfdən bir sıra elemenləri cədvəlində düzgün yerləşdirməmişdir. əmçinin Meyer elemenlərin xassələrinin onların aom çəkilərindən asılılığını da deməyə inamsızyanaşırdı. nun bu sisemində aom çəkilərinin arması isiqaməində elemenlərin xassələri, onun özü də hiss emədən dövri olaraq dəyişir. Lakin o, bunu am mənasında dərk emirdi, yəni özünə inanmırdı. dur ki, onun bu sisemi ancaq 1870-ci ildə çap olundu (Mendeleyevdən sonra). Elemenlərin belə bir əbii və elmi sisemini ərib edən rus alimi D. İ. Mendeleyev olmuşdur., bu sahədə cu illər arasında böyük ədqiqa işləri aparmışdır. D. İ. Mendeleyev Kimyanın əsasları adlı kiabında yazır: Aom küləsi elemenlərin elə bir xassəsidir ki, bundan onun büün başqa xassələri də asılıdır. Buna əsaslanaraq Mendeleyev elemenlərin kimyəvi xassələrinin onların aom külələri ilə əlaqələndirən qanunu yaramağı qarşısına əsas məqsəd qoymuşdur. dur ki, D. İ. Mendeleyev o vax məlum olan 6 elemeni aom külələrinin arması ardıcıllığı ilə bir sıraya düzərək müşahidə emişdir ki, müəyyən inervaldan sonra elemenlərin oxşar xassələri dövri sürədə əkrar olunur. D İ. Mendeleyev müşahidə ediyi bu qanunauyğunluğu aşağıdakı kimi ifadə emişdir: Elemenlərin, eləcə də onların əmələ gəirdikləri birləşmələrin forma və xassələri elemenlərin aom külələrindən dövri sürədə asılıdır. Bu qanunun düzgün arixi 1 mar 1869-cu ildən hesab olunur. D. İ. Mendeleyev apardığı ədqiqaın sonrakı mərhələsində oxşar elemenləri qruplara ayırmış, bir çox elemenlərin aom külələrini dəyişmiş, hələ o zaman apılmamış elemenlərə cədvəldə yer vermiş və nəicədə elə bir sisem yaramışdır ki, bu sisem dövri qanunu özündə am əks edirə bilir. Buna görə D. İ. Mendeleyev elemenləri aom külələrinin armasına əsaslanaraq üfiqi xələr üzrə elə düzdü ki, oxşar elemenlər al-ala düşsün., əkrar olunan belə cərgələrə dövrlər adı verdi və beləliklə dövri sisemi ərib edi. D. İ. Mendeleyev dövri sisemdən məniqi nəicə çıxararaq bəzi elemenlərin kəşf ediləcəyini irəlicədən xəbər verdi., elemenləri əraflı izah edərək onları şəri olaraq ekabor (skandium), ekaalüminium (qallium) və ekasilisium (germanium) adlandırdı ( eka elemenin birinci analoqu- oxşarı kimi işlədilir). Mendeleyev bu elemenlərin aom külələrini və bir sıra fiziki xassələrini qonşu elemenin xassələrinə əsasən müəyyənləşdirmişdir. Bu elemenlərin hər üçü onun sağlığında kəşf edildi və sonrakı əcrübi ədqiqalar nəicəsində müəyyən edildi ki, həmin elemenlərin xassələri Mendeleyevin qabaqcadan söylədiyi xassələrlə eynidir. 17

18 1875-ci ildə fransa alimi Lekok de Buabodranqalliumu, 1879-cu ildə isveç alimi Nilsonskandiumu, 1886-cı ildə alman alimi K. Vinklergermaniumu kəşf edi. Mendeleyev bu alimləri dövri qanunu əsl əsdiq edənlər adlandırmışdır. Dövri qanun əbiəin əsas qanunlarından biridir. Öz əhəmiyyəinə görə bu qanunu Nyuonun cazibə qanunu, Darvinin əkamül əlimi və A. Eynşeynin nisbilik prinsipi ilə müqayisə emək olar. Mendeleyev öz cədvəlində elemenləri dövrlər, qruplar və sıralar üzrə yerləşdirmişdir. Dövri sisemdə 10 üfiqi cərgədən ibarə 7 dövr vardır. Birinci dövrdən başqa qalan dövrlərin hamısı qələvi mealla başlayıb, əsirsiz qazla qurarır. I, II və III dövrlər kiçik, qalan dövrlər isə böyük dövrlər adlanır. Kiçik dövrlər bir sıradan (cərgədən), böyük dövrlər isə cü və ək olmaqla iki sıradan (cərgədən) əşkil olunmuşdur. V1 və VII dövrlərdə iki əlavə sıra ayıraraq cədvəlin aşağı hissəsində yerləşdirmişdir. Bu sıraların hər birində 1 elemen vardır və özləri də lananoidlər (58-71) və akinoidlər (90-10) adlanırlar. Dövri sisem 8 şaquli qruplardan əşkil olunmuşdur. Burada hər qrup əsas və əlavə olmaqla yarımqruplara ayrılmışdır. Əsas qruplar A qrupu, əlavə yarımqruplar isə B qrupu adlandırılır. B qrup elemenləri meallardan əşkil olunmuşdur. Təsirsiz qazlar adlandırılan elemenlər əvvəllər birləşmələri alınmadığına görə cədvəldə sıfır qrupunda yerləşdirilmişdir. azırda bu qazların bəzilərinin birləşmələri alınmış və onlar VIII A qrupuna daxil edilmişdir. Bir arixi faka nəzər salaq. ələ əsirsiz qazın ilk kəşf olunan nümayəndəsi arqonun kəşfindən 11 il əvvəl, 188-cü ildə öz inqilabi hərəkəinə görə əcridxanaya salınan rus inqilabçı alim N. Morozov əsirsiz qazların mövcud olması barədə qabaqcadan fikir söyləməklə yanaşı, həa nəzəri yolla onların aom külələrini hesablamış və dövri sisemdə yerini də gösərmişdir. Ancaq bu barədə məbua 1905-ci ildə Morozov azadlığa buraxıldıqdan sonra məluma almışdır. Qrupun nömrəsi elemenin oksigenə görə baş valenini gösərir. Bəzi elemenlər bu cəhədən müsəsnalıq gösərir. Məs, I qrupda yerləşən mis iki, qızıl isə üç valenli birləşmələr əmələ gəirmək qabiliyyəinə malikdir. VII qrupda yerləşməsinə baxmayaraq flüor həmişə birləşmələrdə birvalenli olur. VIII qrup elemenlərindən yalnız osmium və ruenium 8 valenli birləşmələr əmələ gəirir və s. Elemenlərin oksigenə görə baş valeni qrupdan qrupa keçdikcə bir vahid arır. IVA, VA, VI A və VII A qrup elemenləri hidrogenlə uçucu birləşmələr əmələ gəirmək qabiliyyəinə malikdir. Bu birləşmələrdə elemenlərin valenliyi qrupdan qrupa keçdikcə bir vahid azalır. Məs, C, N,, F və s.-də olduğu kimidir. Elemenlərin oksigenə və hidrogenə görə valenliklərinin cəmi 8-ə bərabərdir. Məs, azoun oksigenə görə valeni 5, hidrogenə görə isə. A quplarda aom radiusu böyüdükcə elemenlərin meallıq xassəsi, soldan sağa gedikcə isə qeyri-meallıq xassəsi arır (güclənir). Elemenlərin dövri sisemdə uduğu mövqe onların aomlarının quruluşu ilə əlaqədardır. Məs, elemenin elekron əbəqələrinin sayı həmin elemenin yerləşdiyi dövrün nömrəsinə bərabərdir. dur ki, -ci dövr elemenlərində elekronlar iki elekron 18

19 əbəqəsində (K, L), -cü dövr elemenlərində elekronlar üç elekron əbəqəsində (K, L, M) paylanmışdır. Aomların elekron buludlarının quruluşundan asılı olaraq elemenləri ailəyə bölmək (ayırmaq) olur: s. p, d və f- elemenlərinə. Aomların s orbialları elekronla amamlanan elemenlərə s elemenlər deyilir. Aomlarının p orbialları elekronla amamlanan elemenlərə p elemenləri deyilir. III A VIII A qrup elemenləri p elemenləridir. S və p elemenlərində aomların xarici əbəqələri elekronla dolur və həmin əbəqələrdə elekronların maksimum sayı elemenin yerləşdiyi qrupun nömrəsinə bərabər olur. Aomlarının d orbialları elekronla amamlanan elemenlərə d elemenləri deyilir. Dövri sisemin büün B qrupu elemenləri d elemenləridir. Aomlarının f orbialları elekronla amamlanan elemenlərə isə f elemenləri deyilir. Bura lananoidlər və akinoidlər daxildir. d Elemenlərində elekronlar xaricdən ikinci, f elemenlərində isə üçüncü əbəqəyə daxil olur. Məlumdur ki, elemenin sıra nömrəsi aomun büün xassələrini ifadə edən ən mühüm bir kəmiyyəi- nüvənin yükünü gösərir. Bu qanunauyğunluq 191-ci ildə ingilis alimi Mozli ərəfindən əcrübi yolla sübu edilmişdir. Mozli gösərmişdir ki, Mendeleyev Ar və K, Te və İ, Co və Ni elemenlərinin aom külələrinin arması sırası ilə yerləşdirməsi prinsipini pozsa da onların xassələrinin dəyişməsini nəzərə alaraq yerləşdirilməsində düzgün hərəkə emişdir. Çünki elemenlərin büün xassələri onun nüvəsinin yükü ilə müəyyən edilir. Buna əsasən dövri qanunun müasir ərifi belədir: Elemenlərin, eləcə də onların birləşmələrinin forma və xassələri nüvənin yükündən dövri sürədə asılıdır. Elemen aomlarının xassələrindəki dövrilük onların ölçüləri (aom radiusu), ionlaşma enerjisi, elekrona qohumluq, elekromənfilik və oksidləşmə dərəcəsi ilə xarakerizə olunur. 1. İon və elekronaqohumluq enerjisi Aomun ölçüsü və aom radiusu aom nüvəsi ilə valen elekronu arasındakı məsafədir, hansı ki, dövr üzrə soldan sağa azalır, qruplar üzrə isə yuxarıdan aşağı gəldikcə arır. İonlaşma enerjisi normal aomdan elekronu qoparmaq üçün sərf olunan enerji olub, Ev/aom və ya kc/mol ilə ifadə olunur. A 0 J A e - Çoxelekronlu aomlarda ionlaşma enerjisi J 1 < J < J... ardıcıllığı ilə arır. Yəni, ilk elekronun ayrılmasına ən az enerji sərf olunduğu halda, növbəi elekronların qoparılması üçün gedikcə daha arıq enerji sərfi ələb olunur. İonlaşma enerjisi dövrlərdə soldan sağa arır. Qruplarda isə yuxarıdan aşağı azalır. Bu, əlbədə aom radiusunun dəyişməsilə izah edilə bilər. 19

20 Elekrona qohumluq normal aoma elekron birləşərkən ayrılan enerjinin miqdarı ilə xarakerizə olunur və ev/aom, A 0 e - A - E Elekrona qohumluq dövrlər üzrə soldan sağa arır, qruplar üzrə yuxarıdan aşağı isə azalır. 1.Elekromənfilik. Elekromənfilik aomun özünə elekron birləşdirməsi qabiliyyəi olub, ilk dəfə 19-ci ildə amerika alimi Polinq ərəfindən irəli sürülmüşdür. Elekromənfilik (X) ionlaşma enerjisi (J) ilə elekrona qohumluğun (E) cəmilə xarakerizə olunur. X=1/( J E) Elekromənfilik dövrlərdən soldan sağa arır, qruplarda isə yuxarıdan aşağı azalır. Elekromənfilik meallarda 0,7 1,8, qeyri-meallarda 1,8,0 inervalında dəyişir. Elekromənfiliyi ən böyük olan elemen flüordur. 15.Aom və ion radiusları Aom radiusu- onun nüvəsindən ən uzaqda olan elekrona qədər olan məsafədir. Neyral aoma nisbəən ionun a/r böyük, isə kiçikdir. 0 Ε > Ε > Ε A/ r A/r N qrup.n dəir. İonlaşma enerjisi-neyral aomdan bir elekron qoparmaq üçün sərf olunan enerjiyə deyilir. Aoma elekron qohumluğu neyral aoma bir elekron birləşərkən ayrılan enerjiyə deyilir. Elekromənfilik- aomun birləşmələrdə başqa elemen aomlarından özünə elekron (rabiə elekronlarını) birləşdirmək qabiliyyəinə deyilir. 0

21 æ elekron = J E i / e e / n KC/mol vahidi. Kiçik ədəd olduğu üçün 1- göürülür. Yəni Li=1 F= göürülür E E N qrup yuxarıdan aşağıya N dövr soldan sağa 16.Kimyəvi rabiənin növləri Kimyəvi rabiə haqqında əlim müasir kimyanın əsas problemlərindən biridir. Bu əlimi bilmədən a) kimyəvi rabiənin əmələ gəlməsini b) birləşmənin fiziki-kimyəvi xassələrini c) birləşmənin quruluşunu d) reaksiya qabiliyyəini və s. anlamaq qeyri mümkündür. Kimyəvi rabiə aomların qarşılıqlı əsiri nəicəsində yaranır. Bu zaman əmələ gələn molekulların əbiəi kimyəvi rabiənin növündən asılı olur. Çünki kimyəvi rabiənin əmələ gəlməsi sisemdə qarşılıqlı əsirdə olan aomların poensial enerjisinin azalması hesabına başa gəlir. Kimyəvi rabiə əmələ gələrkən ayrılan enerji əmələgəlmə enerjisi, bu rabiənin qırılmasına ələb olunan enerji isə parçalanma enerjisi adlanır. Kimyəvi rabiənin əsas ipi var: 1. Molekuldaxili kimyəvi rabiə. Molekullararası kimyəvi rabiə Molekuldaxili kimyəvi rabiə növə bölünür: 1. İon rabiəsi. Kovalen rabiə. Meal rabiəsi 1

22 17.İon, kovalen və meallik rabiələr İon rabiəsi.ion rabiəsi elekromənfiliyinə görə bir-birindən kəskin fərqlənən aomlar arasında, yəni akiv meallarla akiv qeyri-meallar arasında əmələ gəlir. İon rabiəsinin əmələgəlmə mexanizmi 1916-cı ildə alman alimi V. Kosselin irəli sürdüyü heeropolyar nəzəriyyə əsasında izah olunur. Bu nəzəriyyəyə görə ion rabiəsi elekronun bir aomdan başqa aoma keçdiyi zaman yaranır və nəicədə hər iki aom qonşu əsirsiz qazın davamlı konfiqurasiyasını yaradır. Belə ki, xarici elekron əbəqəsi, elekron verən aom üçün özündən əvvəl, elekron qəbul edən aom üçün isə özündən sonra gələn əsirsiz qazın elekron konfiqurasiyasına malik olur. Misal olaraq NaCl molekulunun əmələ gəlməsini nəzərdən keçirək: narium və xlor aomlarının quruluşu aşağıdakı kimidir: Na 11,8,1 və Cl 17,8,7 Buradan aydın olur ki, narium və xlor aomları amamlanmamış energeik səviyyəyə malikdir. Bunların öz energeik vəziyyələrini amamlaması üçün, nariumun 1 elekron verməsi 7 elekron almasından daha asandır. Bununla əlaqədar olaraq, xlor aomunun 1 elekron qəbul eməsi, 7 elekron verməsindən daha asandır. Deyilənləri sxemaik olaraq aşağıdakı kimi yazmaq olar: Na e - = Na Na e - = 11) 8 0 Cl e - = Cl - Cl e - = 17 ) 88 Nəicədə narium ionu xlor ionunu cəzb edir və NaCl molekulu əmələ gəlir. Na Cl - = NaCl

23 İonların bir-birini cəzb eməsi yolu ilə əmələ gələn birləşmələrə heeropolyar və yaxud ion birləşmələri deyilir. Elekrosaik cəzbemə ilə əmələ gələn ionlar arasındakı kimyəvi rabiəyə elekrovalen və ya ion rabiəsi deyilir. Kovalen rabiə (kovalen-ümumiləşmiş deməkdir). Kovalen rabiə nəzəriyyəsinin də əsasını ion rabiəsində olduğu kimi davamlı 8-elekronlu əbəqənin yaranması əşkil edir. Lakin burada ion rabiəsindən fərqli olaraq davamlı elekron əbəqəsi yaranarkən elekron mübadiləsi baş vermir, hər iki aom üçün eyni olan ümumi oraq elekroncüü yaranır. Kovalen rabiə başlıca olaraq qeyri-meal aomları arasında yaranır. Bu aomlar eyni yaxud müxəlif elemenlərə məxsus ola bilər. Buna görə kovalen rabiəni ipə ayırırlar: 1. Qeyri-polyar kovalen rabiə (QPKR). Polyar kovalen rabiə QPKR-yaranmasında eyni elmenin, PKR-nin yaranmasında isə müxəlif elemenlərin aomları işirak edir. Kosselə görə, N, Cl,, C və s. molekulların əmələ gəlmə mexanizmi izah edilmir. Bu molekulların mövcud olmasını əsaslandırmaq üçün amerika alimi C.Lyuis 1916-ci ildə öz nəzəriyyəsini irəli sürmüşdür. nun bu nəzəriyyəsində rabiənin əmələ gəlməsinin əsasını əsirsiz qazlarda olduğu kimi 8 elekronlu (oked) əbəqənin yaranması əşkil edir. Lakin Lyuisə görə bu zaman, yəni belə halda rabiə, aomlar arasında əmələ gələn bir və ya bir neçə elekron cüü hesabına yaranır. Daha doğrusu ion rabiəsindən fərqli olaraq davamlı əbəqə yaranarkan elekron mübadiləsi baş vermir, hər iki aom üçün eyni olan ümumi oraq elekron cüü yaranır və bunun hesabına aomlar rabiə saxlayır. Bunu xlor molekulunun əmələ gəlməsi misalı əsasında izah edək. : Cl Cl : : Cl : Cl : və ya Cl-Cl (Cl ) İkiqa və üçqa rabiəli aomlarda oraq elekronların sayı və 6 olur. : : : : : və yaxud = ( ) : N N : : NMM N: və ya N N (N )

24 Aomların arasındakı rabiələrin sayı ardıqca molekulun davamlılığı arır. Eyni adlı iki aoma məxsus olan oraq elekron cüü vasiəsilə əmələ gəlmiş molekullara homopolyar (qeyri-polyar) və ya aom birləşmələri deyilir. raq elekron cüü vasiəsilə əmələ gələn kimyəvi rabiəyə kovalen və ya aom rabiəsi deyilir. Qeyri-polyar rabiələrdə elekron cüü hər iki aoma eyni cür mənsub olur. Kovalen rabiə möhkəm olur, lakin bu ip birləşmələri qızdırdıqda parçalanır. Kovalen rabiə polyar xarakerdə ola bilər. Bu zaman polyar rabiələrdə elekron cüü birləşməni əmələ gəirən aomlardan birinə daha çox meyl edir. Bu ip birləşmələrə CI,, N və s. misal gösərmək olar. CI molekulunun əmələgəlmə mexanizmini aşağıdakı sxem ilə gösərmək olar: CI : = : CI : Göründüyü kimi burada elekron cüü xlor aomuna doğru meyl edir. Müəyyən şəraidə polyar rabiələr ion rabiəsinə çevrilə bilər, başqa sözlə, ümumi olan elekron cüü amamilə aomlardan birinə keçə bilər. Məsələn, hidrogen xloridin suda həll edilməsində olduğu kimi. Elekron cüünün bir ərəfə doğru meyl gösərməsi, molekulda müsbə və mənfi yüklərin qeyri-simmerik paylanmasına səbəb olur. Bununla əlaqədar olaraq, molekulun bir qübündə müsbə, digərində isə mənfi yüklər olur. Belə molekullar polyar-dipol (müsbə və mənfi qüblərdən ibarə) adlanır. Qeyri-polyar molekulda elekrik yükləri simmerik paylanmış olur. Buraya, yəni belə molekullara, CI, F, N,, C, C, C 6 6 və s. aiddir. Kovalen rabiə iki mexanizm üzrə əmələ gəlir: 1. Mübadilə mexanizmi. Donor-aksepor mexanizmi Yuxarıda qeyd olunan QPKR və PKR-lər mübadilə mexanizmi üzrə yaranır. Donor-aksepor mexanizmi ilə əmələ gələn birləşmənin xaraker nümunəsi kimi ionlarının yaranmasını gösərə bilərik. N, B, P Rabiə əmələ gəirərkən öz elekron cüünü verən aom (N, : Η ) donor, bu elekron cüünü alan aom ( Η, Β ) aksepor adlanır. Kovalen rabiənin belə növü donor-aksepor rabiəsi (DAR) adlanır. DAR-nin əbiəini Verner (alman, 189) öyrənmişdir. Kovalen rabiənin xaraker xassələri aşağıdakılardır: rabiənin uzunluğu, rabiə enerjisi, doymuşluq, rabiənin isiqaməliliyi. Rabiənin uzunluğu - aom nüvələri arasındakı məsafədir. Rabiə enerjisi rabiəni qırmaq üçün sərf olunan enerji miqdarıdır. Doymuşluq aomun müəyyən sayda rabiə əmələ gəirə bilmək qabiliyyəidir. Məs, -1, C- və s. rabiə əmələ gəirir.. Meal rabiəsi. Meal rabiəsi meallarda mövcud olan rabiədir. Bu ip rabiə meallar və onların əmələ gəirdikləri xəliələr ( ərinilər) üçün xarakerikdir.

25 Meal rabiəsinin əmələgəlmə mexanizmi əxminən belədir. Meal aomlarında valen elekronları nüvə ərəfindən zəif cəzb olunduğu üçün, aomlar onları asanlıqla iirərək müsbə yüklü iona çevrilirlər. Aomlardan qopmuş nisbəən sərbəs elekronlar ümumiləşib elekron qazı şəklində krisal qəfəsinin müsbə ionları arasında hərəkə edərək onları birgə saxlayır. Meal rabiəsi kovalen rabiəyə oxşayır. ər iki rabiə valen elekronlarının ümumiləşməsi hesabına əmələ gəlir. Lakin valen elekronları mealda büün krisal üçün ümumi olduğu halda, kovalen rabiələri birləşmələrdə yalnız rabiə yaradan qonşu aomlar üçün ümumi olur. Bu səbəbdən meal rabiəsi möhkəmliliyi və isiqaməliliyi ilə kovalen rabiədən fərqlənir. Mealların yüksək elekrik keçiriciliyi, isilik keçirməsi, yüksək ərimə emperauru, işığı əks edirilməsi xassələri meal rabiəsi ilə əlaqəlidir. 18. və π rabiələr Rabiənin isiqaməliliyi molekulun fəza quruluşunu müəyyən edir. Cl molekulunun əmələ gəlməsində -aomunun s, xlor aomunun bir p-orbialı işirak edir. Molekul xəi formadadır. Su molekulu bucaq, N molekulu piramida, C molekulu eraedrik formadadır. Aom orbiallarının örülməsi, isiqaməi və simmeriyasından asılı olaraq rabiələr σ ( siqma), π (pi) və δ (dela) iplərə bölünür. σ - rabiə-orbialların düz xə boyunca aom nüvələrini birləşdirilməsi nəicəsində əmələ gəlir: s-s, s-p, p-p, p-d və s. π - rabiə orbialların yandan bir-birini örməsi nəicəsində əmələ gəlir: p-p, p-d, d-d və s. δ - rabiə d-d orbialların bir-birini özünə məxsus formada örməsi sayəsində əmələ gəlir. 5

26 19.idrogen və donor-aksepor rabiələri. idrogen rabiəsi bir birləşmənin - aomu ilə digər birləşmənin elekronmənfiliyi böyük olan aomu arasında yaranır. Üç nöqə ilə gösərilir: -F F -F -F Bu rabiə iki eyni, yaxud müxəlif molekullar arasında eləcə də bir molekul daxilində baş verə bilər. Bu səbəbdən iki ipə bölünür: 1. Molekullararası R: : : : : : : -... C -C C C C C C C Molekuldaxili R: N C ; 6

27 C C Maddələr aqreqa halda olur: bərk, maye, qaz və plazma. Bərk maddə krisal və amorf olur. Krisal maddələr müəyyən həndəsi formaya və anizarop xassələrə ( mexaniki, elekrik, opiki) və ərimə, qaynama emperauruna, amorf maddələr isə bu xassələrə malik deyil və xüsusi özlülüyə qadirdirlər.( Məs., şüşə, rezin, yapışqan, kanifol, plasik külələr, mum və sair.). Krisal qəfəsin (KQ) ipi var: 1) İon KQ ) Aom KQ ) Molekul KQ ) Meal KQ 1. İKQ-in künclərində ionlar olur. Məs., əksər qeyri-üzvi birləşmələr, qələvi, qələvi-orpaq mealların hallogenidləri və s.. AKQ-ın künclərində aomlar olur. Məs., B, almaz, Si, Ge, Sn, Pb, AlN, Zn və s. Aomlar arasında kovalen rabiə mövcuddur.. MKQ-in künclərində molekullar olur. Məs., J, buz, S 8, P, əsisiz qazlar,,n, Cl, C, nafalin. Molekullar arasında Van-der- Vaals qüvvələri mövcuddur.. MKQ-in künclərində növbə ilə meal aomu və ion olur, aralarında sərbəs elekronlar delokallaşmış rabiə yaradır. Krisallaşma şəraiindən asılı olaraq eyni maddə quruluş və forması müxəlif olan krisallar əmələ gəirir.bu hadisə- polimorfizm, maddələr-polimorfmaddələr adlanır: CaC, Si, Al, N N və s. Müxəlif maddənin eyni quruluş və formaya malik krisal əmələ gəirməsi hadisəsi- izomorfizm, maddələr- izomorf maddələr adlanır: KAl(S ) 1 və KCr(S ) 1 ; BaS və RaS ; MgC və ZnC 7

28 0.rbialların hibridləşməsi. Kovalen rabiənin əmələ gəlməsində müxəlif vəziyyələrdə olan elekronlar məs., s və p də işirak edir. Belə güman emək olar ki, bu rabiələr qiyməcə bir-birindən fərqli olar. Lakin əcrübə gösərir ki, onlar eyni qiyməlidir. Bu hadisəə hibridləşmə hadisəsi adlanır. Deməli hibridləşmə - müxəlif orbiallardan eyni enerji və formaya malik orbialların əmələ gəlməsi prosesidir. Alınan orbiallar hibrid orbiallar adlanır. Valen orbialların hibridləşməsinin BeCl, BCl, C molekullarının əmələ gəlməsi misalında nəzərdən keçirək. 1. BeCl. Be-un elekron konfiqurasiyası. a) Normal hal: 1s s p 0 b) əyəcanlanmış hal: 1s s 1 p x p y pz s və p elekronlar arasında hibridləşmə həyəcanlanmış haldaa baş verir. ibridləşmə sp- hibridləşmə s p orbiallar iki sp hibrid orbialı Belə hibrid vəziyyəində Be, iki Cl aomu ilə birləşərək BeCl molekulunu əmələ gəirməlidir.. BCl 1 B -un elekron konfiqurasiyası a) Normal hal: 1s s p x p y pz b) əyəcanlanmış hal: 1s s 1 p x p y pz B aomunun hibridləşməsində bir s və iki p elekron işirak edir. ibridləşmə r sp hibridləşmə üç s-p hibrid orbialı 8

29 Bu hibrid orbialları üç Cl aomı ilə BCl molekulunu əmələə gəirir.. C 6 C -nun elekron konfiqurasiyası a) Normal hal: 1s s p b) əyəcanlanmış hal: 1s s 1 p 1 p 1 p 1 x y z C aomunun hibridləşməsində bir s və üç p elekronları işirak edir. hibridləşmə sp hibridləşmə s-p-p-p orbiallar C aomu belə hibrid əmələ gəirir. dörd sp hibrid orbialları vəziyyəində üç aomu ilə birləşərək C molekulunu 9

30 1.Reaksiyanın sürəi və ona əsir edən amillər Kimyəvi reaksiyaların başa çaması üçün sərf edilən vax müxəlifdir. Məsələn, neyrallaşma və parlayışla gedən reaksiyalar - ani, sink parçasının duru xlorid urşusunda həll olması bir neçə dəqiqə, dəmirin nəm havada paslanması bir neçə gün ərzində başa çaır. Digər ərəfdən kömür, kükürd və ya fosfor havada, yaxud saf oksigendə yandıqda eyni maddələr oksidlər əmələ gəlir. Lakin, reaksiya oksigen mühiində daha sürələ gedir. Deməli, kimyəvi reaksiyaların sürəi şəraidən asılı olaraq müxəlif olur. Reaksiyaların sürəindən və mexanizmindən bəhs edən əlimə kimyəvi kineika deyilir. Kimyəvi kineika homogen və heerogen sisemlərdə öyrənilir. omogen reaksiyaların əsas xüsusiyyəi odur ki, reaksiya sisemin büün həcmində gedir. Misal olaraq qazlar və mayelər arasında gedən reaksiyaları gösərmək olar. eerogen reaksiyalar yəni qarşılıqlı əsirdə olan maddələr müxəlif aqreqa halında olduqda görünə bilən fazalar sərhəddində gedir. Turşu ilə meal arasında gedən reaksiyalar yalnız səhdə baş verdiyi üçün heerogen prosesə aiddir. Kimyada məhdud həcmdə göürülmüş maddə və ya maddələr qarışığına sisem deyilir. Sisem bircinsli olduqda homogen ( eyni fazalı), müxəlif cinsli olduqda heerogen ( müxəlif fazalı) olur. eerogen sisemin görünən səhdə bir-birindən ayrılan ərkib hissələrinə faza deyilir. Buzun əriməsi prosesində sisem bərk və maye olmaqla iki fazadan ibarədir: omogen reaksiyalar sisemin büün həcmində, heerogen reaksiyalar isə fazalar sərhəddində gediyi üçün onların sürələrinin əyin olunması da müxəlifdir. omogen reaksiyaların sürəi vahid zamanda sisemin vahid həcmində reaksiyaya daxil olan və ya reaksiya zamanı alınan maddənin miqdarı ilə ölçülür. eerogen reaksiyanın sürəi isə vahid zamanda sisemin bərk fazasının vahid səhində reaksiyaya daxil olan və ya reaksiyadan alınan maddələrin miqdarı ilə əyin edilir. Bərk cismin səh sahəsini ölçmək həmişə mümkün olmadığından, bəzən heerogen reaksiyanın sürəi bərk fazanın vahid küləsinə aid edilir..omogen və heerogen reaksiyaların sürəi. omogen reaksiyanın sürəini: V homogen, heerogen reaksiyanın sürəini V heerogen, reaksiya zamanı alınan maddə mollarının sayını n, sisemin həcmi V, zaman, faza səhinin sahəsi s, dəyişilmə fərqini ilə işarə esək n = n n1; = 1 olduqda hər iki reaksiyanın sürəini riyazi olaraq belə ifadə emək olar; C υ homogen olar. 0