Химиялық байланыстың табиғаты

Химиялық байланыстың табиғаты

Химиялық байланыстың табиғаты-химия саласыңдағы ең басты мәселелерінің бірі деп есептесе болады. Химиялық байланыс табиғаты- жылдар бойы зерттелінгенімен,көп зерттеуші-химиктар әлі де зерттеу үстінде. 1852 жылы ең алғаш химияға атомдық(валенттілік) деген ұғымды ағылшын ғалымы Франкланд енгізді. Бұл ұғымның енуі химия саласын ары қарай дамуына өте көп көмегін тигізді.Осы түсінікті ары қарай зерттеу үстінде 1861 жылы орыс ғалымы А.Н Бутлеров “Заттардың химиялық құрылыс теориясы” ашылды.Бұл теорияны ары қарай Голландия ғалымы Вант-Гофф және Франция ғалымы Ло Бель зерттеп ары қарай көміртек атомдарының валенттіліктеріне және молекула құрылыстарына түрлі болжаулар жасап,физикалық талдаулар жасап өз еңбектерін қалдырған.Бұл кісілердің еңбектері заттар молекуласының құрылысын зерттеп,білуге көп көмегін тигізді. Химиялық байланыс- деген сөзді естіген де,ойымызға мынандай сұрақтар келуі мүмкін:Атомдарды байланыстыратын қандай күш?Және оның табиғаты қандай?Атомдар молекулаға қалай бірігеді?Бұл сұрақтың жауабы тек осы ғасырда, атом құрылысын зерттегеннен кейін бірақ табылды.Зерттеулер бойынша химиялық байланыс атомдардың сыртқы электрондық қабаттарының әсерлесуі нәтижесінде пайда болады екен онымен қоса атомдарды байланыстыратын күштердің электрлік табиғаты бар деп тұжырымдама жасалған екен.Химиялық байланытың үш түрі бар:коваленттік,иондық және металдық.

Коваленттік байланыс.1916 жыл Льюис есімді американдық ғалым химиялық байланыстың электрондық теориясын ұсынды.Ғалымның теориясы бойынша екі атом бір-бірімен екеуіне ортақ электрон жұбы арқылы байланысады.Химиялық байланыс әсерлесуші атомдардың екеуіне де ортақ электрон жұбы арқылы жасалады.Бір электрон жұбын түзу үшін әр атом бір-бір электроннан жұмсайды.Яғни,бір немесе бірнеше электрон жұптары арқылы түзілетін химиялық байланыс коваленттік байланыс деп аталады.Ковалентті байланыстың байланыстырушы электрон бұлтының молекуладағы орналасу ретіне қарай полюсті байланыс, полюссіз байланыс және донорлы-акцепторлы деп үшке бөлінеді.Электратерістігі әртүрлі екі атомның сыртқы валенттік электрондары ортақ жұпты құрса, ортақ электрон жұбы,онда,электртерістігі басым атомның ядросына тартылады.Бұндай байланыс ковалентті полюсті байланыс деп аталады.Ал егерде электр терістігі бірдей екі атом ковалентті байланыс орнатса,онда бұндай байланыс коваленттік полюссіз байланыс деп аталады.Ковалентті полюссіз байланыс орнаған молекулада,екі атом ядросының ортақ электрон бұлтшаға дейінгі арақашықтық бірдей болады. Донорлы-акцепторлы байланыс бұл әдетте қосарланған электрондары болмайтын атомдар,молекулалар және радикалдар арасындағы химиялық байланыс болып табылады.Байланыс орнатылған бөлшектердің бірі электрондар жұбының доноры,екіншісі акцепторы болып табылады.Акцепторлар электрондарды қабылдауға бейімделген,акцепторға көбінесе оң зарядталған атомдық жүйе жатады.Донорда еркін бөлінбеген электрондар жұбы болады,ол донорлық-акцепторлық байланыс пайда болған кезде ортақ болады.

Дегенмен,Льюис теориясы жарық көрген кезде электронның толқындық қасиеттері әлі де белгісіз болатын.Сол үшін де,қазіргі химиялық байланыстың теориясы кванттық механикаға негізделген,оны валенттілік теориясы депте атайды.Валенттілік теориясы мынандай мәселерге түсіндірме жасай алды.Не себепті атомдар белгілі бір қатынас бойынша ғана қосылады?Көміртек пен сутек неге СН4 молекуласын түзіп,ал СН5 және CH6 деген молекулаларды түзе алмайды?Бұл сұрақтар кванттық механика пайда болғаннан кейін ғана шешілді.Коваленттік байланысты кванттық механикамен қарастыратын екі теория бар:олар,валенттік байланыс және молекулалық орбитальдар.Валенттік байланысты 1927 жылы неміс ғалымы Гайтлер мен Лондан ұсынған,бұл ғалымдар бұл әдіспен сутек молекуласының