XX asr kimyosining xarakterli belgilari va XXI asr kimyosining rivojlanishi - Химия - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	1.1MB
Покупки	0
Дата загрузки	30 Март 2023
Расширение	ppt
Раздел	Презентации
Предмет	Химия

XX asr kimyosining xarakterli belgilari va XXI asr kimyosining rivojlanishi

Купить

NOORGANIK KIMYO VA MATERIALSHUNOSLIK KAFEDRASI MAVZU: XX asr kimyosining xarakterli belgilari va XXI asr kimyosining rivojlanishi. SAMARQAND-202101 08 09 16 211719 1A

MAVZU REJASI 1. XX asrda kimyo fanining asosiy yutuqlari. 2. Atom tuzilishining hozirgi zamon nazariyalari. 3. Atom tuzilishining hozirgi zamon modelini tasdiqlovchi tajribalar. 4. Kvant mexanikasida Shredingerning to’lqin tenglamasi. 5. XX asrda kimyoning xarakterli belgilari. 6. XXl asrda kimyoning rivojlanishidagi asosiy yo’nalishlar. 7. Kimyo fanidagi hozirgi zamon ilmiy yo’nalishlari 8. Kimyo fanining bugungi holati va uning kelajakda rivojlanishini bashorat qilinayotgan yo’nalishlari

• XX asrda kimyo fani rivojlanishining barqaror asosi bo’lib, D.I.Mendeleyevning davriy qonuni xizmat qildi. Bu asrning boshlarida izotoplar mavjulligini ochilishi, atom nomerining fanga kiritilishi, atomning elektron strukturasining yaratilishi natijasida mantiqan yakuniga etdi. • Atom tuzilishining hozirgi zamon nazariyasi uzoq tarixga ega. • XIX–XX asrlarga kelib fanda materiya tuzilishini aniqlash uchun sharoit yetildi. Tabiatshunoslikda revolyusiyaga olib kelgan quyidagi ishlar amalga oshirildi. • – katod nurlarning ochilishi (1897 – Kruks), • – fotoelektrik effekt (1887 – Gers), • – rentgen nurlari (1895 – Rentgen), • – radioaktivlik hodisasi (1896 – Bekkerel),

• va bular atom strukturasining murakkabligini isbot qildi. • Bu tekshirishlar natijasida atom moddaning eng kichik bo’linmaydigan zarrachasi emas, balki bo’linadigan, biridan ikkinchisiga aylanadigan, murakkab tuzilishga ega degan xulosa chiqarildi .

Zamonaviy kimyo: XX asr boshidan hozirgacha • Atom tuzilishi va kvant Atom tuzilishi va kvant mexanikasi asosida nazariy mexanikasi asosida nazariy fundament yaratish.fundament yaratish. • Elementlar va ularning birikmalarining Elementlar va ularning birikmalarining xossalaridagi davriylik sabablrini xossalaridagi davriylik sabablrini o’rganish.o’rganish. • Valentlikning tabiatini tushuntirish va Valentlikning tabiatini tushuntirish va kimyoviy bog’ nazariyasini yaratish.kimyoviy bog’ nazariyasini yaratish.

Zamonaviy kimyoZamonaviy kimyo Yangi analitik (asosan, Yangi analitik (asosan, fizikaviy, fizik-kimyoviy) fizikaviy, fizik-kimyoviy) usullarning paydo usullarning paydo bo’lishi.bo’lishi. Moddaning tarkibi, strukturasi Moddaning tarkibi, strukturasi va reaksion qobiliyatini va reaksion qobiliyatini o’rganishning imkoniyatlari o’rganishning imkoniyatlari kengaydi.kengaydi.

• Atom tuzilishining murakkabligi to’g’risidagi dastlabki tushunchalar o’tgan asrda paydo bo’la boshladi. • Dalton va uning safdoshlari atomga bo’linmaydigan zarracha deb qaradilar. • Ammo sekin asta atom ichki strukturaga ya’ni yanada mayda zarrachalardan iborat degan faktlar to’plana bordi. • Atom tuzilishining hozirgi zamon modeliga olib kelgan eng muhim tajribalarga to’xtalamiz. • XIX asr boshlarida atom bilan elektr o’rtasida uzviy bog’lanish ya’ni atomlar bir-birlari bilan elektr jarayonlari asosida birikkan degan umumiy tushuncha mavjud edi.

• 1834 yil ingliz fizigi M.Faradey elektroliz qonunlari asosida ionlar ixtiyoriy xohlagancha miqdordagi zaryadni emas, balki qat’iyan aniq porsiyadagi elektr miqdori tashishini isbotladi. 1874 y. Dj. Stoni bu fikrga asoslanib, elementar elektr zaryadining son qiymatini hisoblab, u 10-20 Kl. ekanligini topdi. Atomda qarama- qarshi elektr zaryadlari mavjudligi, havosi siyraklashtirilgan sohada elektr razryadlari ta’sirida katod yoki anod nurlari vujudga kelishi bilan to’liq isbotlandi.

• Atom tuzilishining zamonaviy kvanto-mexanik nazariyasi asta-sekin shakllandi. • Yangi kashfiyotlar qilindi, matematik apparatlar takomillashtirildi, natijada atom modeli vujudga keldi. Zamonaviy kvanto-mexanik nazariyaga asosan hamma elementlarning atomlari murakkab strukturaga ega. Atomning musbat zaryadli qismi yadroda joylashgan bo’lib, manfiy zaryadli elektronlar to’xtovsiz harakatda bo’ladi. • Katod nurlarini 1879 y . ingliz olimi Kruks ochdi . Yuqori kuchlanishli (7*1000 V) elektr tokini havosi so’rib olingan shisha nayda kavsharlangan elektroddan (katoddan) o’tkazilganda ko’zga ko’rinmaydigan nurlar vujudga kelishi aniqlandi. Bunday nurlar katod nurlari deyiladi.

• Bu nurlar ko’zga ko’rinmas bo’lib, ularning yo’liga qattiq moddalar qo’yilsa nurlanish vujudga keladi. Masalan: oddiy shisha plastinkasi yashil nurlanadi, siyrak-yer elementlarning oksidlari, siyrak-yer element tabiatiga qarab turli rangdagi nurlanishni vujudga keltiradi. (Bu hodisa hozir rangli televizorlarda foydalaniladi). • Demak, ko’zga ko’rinmas katod nurlari qattiq to’siqqa urilganda uning nurlanishini yuzaga keltiradi. Kuzatiladigan nurlanishlar manfiy zaryadlangan zarrachalar oqimidan iborat bo’lib, ularga "elektronlar "deb ataldi.

Elektronlar uchun De Broyl to’lqinlari n = 2, 3, 4

Katod nurlari magnit va elektr maydonlari bo ’ lmaganda to ’ g ’ ri chiziqli yo ’ naladi . Manfiy zaryadlangan zarrachalar magnit va elektr maydonlarida og’ishi kabi katod nurlari ham og’adilar. Shunday qilib katod nurlari elektronlar oqimidan iborat ekanligi isbotlandi. Ingliz fizigi Djozef Tomson elektronlar manfiy zavryadlangan zarrachalar bo’lib, atom strukturasi tarkibiga kirishini aniqladi. 1897 yilda Dj . Tomson elektron elektr zaryadini uning massasiga nisbatini ( e/m )ni o’lchashga muvaffaq bo’ldi va bu nisbat 1,76  10 8 kl/g. teng ekanligini aniqlandi. Faqat 1909 yilda Chikago universitetidan R.Milliken juda ko’p tajriba natijalariga asoslanib elektron zaryadini o’lchashga muvaffaq bo’ldi va bu qiymat 1,6  10-19 Kl. teng ekanligini topdi

• Atom tuzilishining murakkab ekanligini isbotlovchi kashfiyotlardan yana biri 1895 y. fransuz olimi Anri Bekkerel tomonidan ochilgan tabiiy radioaktivlik hodisasidir. • Radioaktivlik hodisasi ochilishidan sal oldin 1896 yil yanvarda Rentgen  -nurlarni ochdi va keyinchalik bu nurlar "Rentgen" nurlari nomini oldi. Rentgen nurlari to’lqin uzunligi 10 2 nm bo’lgan, ko’zga ko’rinmaydigan elektromagnit nurlanishi bo’lib, kuchli teshib o’tish qobiliyatiga ega. Rentgen nurlarining bu xossasidan texnikada va medisinada ko’p qo’llaniladi. • A. Bekkerel bu kashfiyot bilan juda qiziqdi va K2[UO 2 (SO 4 ) 2 ]  2 H 2 O mineralini qorong’ulikda o’z- o’zidan ko’zga ko’rinmas nur tarqatishini aniqladi. Bu hodisa radioaktivlik deyiladi.

• Bekkerel maslahati bilan M. Skladovskaya- Kyuri va uning eri Pyer-Kyurilar o’zlarining eng muhim tajribalariga kirishadilar va uran rudasi tarkibidan 1898 y. poloniy va radiy elementlarini ajratib olishga muvaffaq bo’ladilar. • Radioaktivlik hodisasini keyinchalik asosan tekshirgan ingliz olimlardan Ernest Rezerford bo’lib, u uch xil -  (alfa),  (beta) va  (gamma) nurlanishni aniqladi. H ar bir nurlanish o’zining elektr xossasi va teshib o’tish qobiliyatlari bilan farq qiladi.

Atom tuzilishi to’g’risidagi eng birinchi model J.J.Tomson (1904 y) tomonidan yaratilgan bo’lib, unga asosan atom-ma’lum bir zichlikka ega bo’lgan, taxminan uning diametri 0,1 nm hajmidagi musbat elektrosferadir, elektronlar bu maydonda ularni neytrallab turadi. Elektronlarning tebranuvchan harakati elektromagnit to’lkinini yaratadi deydi. Buni Rezerford (1907 y) amalda isbot qildi. U toza oltin folgasidan  -nurlar o’tkazganda ularning 10000 tadan bir spektr 180  burchak ostida orqaga qaytadi.

• Bularni hisoblab bu musbat zaryadlarning o’lchovi 7  10-13 sm ekanini aniqladi. • 1911 yilda Ernest Rezerford atom yadrosi musbat zaryadga ega ekanligini tajribada ochdi. Atom tuzilishining dastlabki nazariyalari juda sodda edi, lekin Rezerford va Bor tomonidan taklif qilingan atom modeli tarixda munosib o’rin egalladi. Rezerford 1911 yilda atomning planetar modelini taklif qildi.

U Tomson 1902 y.1904 y.

F.Lenard 1904, X.Nagaoka 1904y.

• 1911 yilda Rezerfordga atom tuzilishining planetar gipotezasini aytishga yordam berdi va u atom tuzilishining yadrodinamik nazariyasini yaratdi. • Rezerford fikricha atomning asosiy massasi, atomning musbat zaryadlangan yadrosiga to’plangan bo’lib uning atrofida manfiy zaryadlangan elektronlar aylanma orbitalarda xuddi quyosh atrofidan quyosh sistemasi planetalari aylanganidek aylanadi. Bu massa juda kichik hajmga to’plangan bo’lib, atom yadrosini tashqil qiladi. • Rezerford nazariyasiga muvofiq, har qanday element atomi musbat zaryadlangan va juda kichik hajmni egallovchi yadrodan tarkib topgan. Yadro atrofida aylanadigan elektronlar soni, yadro zaryadi soniga teng bo’ladi.

• Atom elektr jihatidan neytraldir. Yadro zayadining soni element tartib nomeriga tengdir. Atomning hamma massasi yadroda joylashgan bo’lib, uning hajmi - 10-36 sm 3, diametri esa - 10 -13 - 10 -12 sm ni tashkil qiladi. O’sha davrdayoq atomni va uni tashkil qiluvchi zarrachalarni o’lchamlarini aniqlash mumkin bo’ldi. • Masalan: vodorod uchun quyidagi harakteristika olindi: • Atom yadrosi o’lchovi, sm - 10 -13 • Atom radiusi, sm - 10 -8 • Elektron radiusi, sm - 1,5 * 10 -16 Vodorod atomi yadrosi (proton) radiusi, sm - 3, 5 * 10 -13

• Atom tuzilishining miqdoriy nazariyasini yaratishda asosiy rolni 1913 yilda N. Bor o’ynadi va u atom tuzilishining yadroviy nazariyasini hamda Plankning kvant nazariyasini birlashtirdi. Bor atomning asosiy xarakteristikasi va tajribada aniqlangan qiymatlarni matematik jihatdan bog’laydigan ikkita pastulotini yaratdi. • Bor 1913 yilda kvant postulatlarini, vodorod atomi tuzilishi modelini, spektral chiziqlarini, radiusini va kvant orbitalari energiyasini hisoblash formulalarini taklif qildi. • Bor o’z nazariyasini yaratishda, yadro atrofida elektronlarning harakatlanishidan iborat bo’lgan sistemaga kvant nazariyasini asos qilib oldi.

• Kvant nazariyasi 1900 y. ingliz fizigi Plank tomonidan yaratildi. Bu nazariyaga muvofiq yorug’lik energiyasining nurlanishi va yutilishi uzluksiz oqim bilan chiqib va yutilib turmay, balki ayrim kichik porsiyalar bilan chiqadi va yutiladi. Energiyaning bu porsiyalarini yorug’lik kvanti , kvant energiyasi yoki fotonlar deb ataladi. Nur chiqarayotgan jism energiyasi zaxirasi bir tekisda o’zgarmasdan to’satdan (sakrab-sakrab), kvantma-kvant o’zgaradi. Jism kasr sondagi kvantlar chiqara olmaydi ham, yutmaydi ham.

• Bor elektronlarning yadro atrofida aylanish hodisasiga kvant nazariyasini asos qilib, vodorod atomining spektri va tuzilishi asosida o’zining 2 ta postulatini yaratdi. • 1 - postulat. Elektron yadro atrofida har qanday orbita bo’ylab emas, balki ma’lum energiya darajasiga muvofiq keladigan orbitalar bo’ylab harakat qiladi. Bu orbitalar barqaror yoki kvant orbitalar deyiladi. Atom normal holatda bo’lganda elektron yadroga yaqin orbitada turadi va atom minimal energiya qiymatiga ega bo’ladi.

• Atomning bu holatini g’allayonlanmagan, normal yoki asosiy holat deyiladi. Atomga tashqaridan energiya berilsa uning energiyasi oshadi va undagi elektron yadroga yaqin orbitadan uzoqroq orbitaga o’tadi. Atomning bu holatini g’allayonlangan yoki yuqori energetik darajadagi holat deyiladi. Ђ allayonlangan atomning energiyasi g’allayonlanmagan atomning energiyasidan ortiqdir. Atom g’allayonlangan holatda juda qisqa muddat sekundning yuz mln. (10 -8 sek) dan bir ulushi vaqtigacha tura olishi mumkin .

1913 г. Daniyalik fizik olim Nils Xenrik Bor modeli .

• 2 - postulat. Bor nazariyasining 2- postulatiga muvofiq elektron bir orbitadan boshqa orbitaga o’tgandagina atom o’z energiyasini o’zgartiradi: Elektron kvantlangan yoki barqaror orbitalar bo’ylab harakatlanganda atom energiya chiqarmaydi va yutmaydi. • Elektron yadrodan uzoqroq orbitadan yaqinroq orbitaga o’tganda atom energiya yo’qotadi. Elektron bir orbitadan 2-siga o’tganda atomning yo’qotadigan energiyasi nur energiyasining bir kvantiga teng bo’ladi. • Ye = I1-I2 yoki Ye = h  Ye2 -Ye1 = h 

• Bor o’zining postulatlariga asoslanib, vodorod atomi atrofida harakat qiluvchi elektron uchun bo’lishi mumkin bo’lgan orbitalarning radiuslarini hisoblab, ularning oddiy sonlar kvadratlari nisbati kabi nisbatda bo’lishini topdi va vodorod spektrining hosil bo’lishi sxemasini yaratdi. 12: 22 : 32 ......n2 • Bor nazariyasining yutuqlari: u kvant qonunlari asosida va klassik molekulyar nazariyalar asosida tushuntirdi. Lekin u faqat vodorod atomini tuzilishinigina tushuntirdi.

• 1926 yilda Ervin Shredinger kvant mexanikasida Shredinger to’lqin tenglamasi deb atalgan tenglamani taklif etdi. Bu tenglama to’lqin funksiya f ni elektronning potensial energiyasi U va uning to’liq energiyasi Ye bilan bog’laydiTo’lqin funksiyasi kimyogar uchun nima beradi. To’lqin funksiyasi elementlar kimyoviy xossalarini beruvchi kimyoviy bog’larni tashkil qiluvchi elektronlar zichligining tarqalishini ko’rsatadi.

• Shredenger tenglamasini yechish • 1.to’lqin funksiyasini topish; • 2.mikrozarrachalarning to’liq energiyasi miqdorini topish; • 3.to’lqin funksiyasi kvadratini yani elektron zichlikning tarqalishini ko’rsatadi. Shuning uchun Shredenger tenglamasini o’rganish kimyogarlar oldidagi birinchi galdagi masaladir. Shunday qilib to’lqin funksiyasi yani atomlardagi elektron holati kvant sonlar bilan aniqlanadi.

• Amalda olingan anorganik materiallar oxirgi 10 yillikda juda ko’paydi. Ma’lum kimyoviy elementlar soni 108 taga yetdi, ma’lum anorganik birikmalarning soni esa 600.000 dan oshib ketdi. Oxirgi 10 yillikda yangi sinf va turdagi juda ko’pchilik birikmalar ochildiki, ularning mavjudligi to’g’risida XIX asr olimlari tasavvur xam qilmagandilar. O’tgan asrda qo’llaniladigan anorganik birikmalarni olish va ularni tadqiq qilish usullari bir muncha takomillashtirildi. Bular bilan bir qatorda yuqori va quyi bosim hamda temperatura, elektr maydoni, radiasiya va hokazolar qo’llaniladigan har xil yangi usullar ishlab chiqildi.

• Katalitik reaksiyalar va maxsus toza moddalarni tadqiqot qilish eng muhim ahamiyatga ega bo’ldi. Ko’pchilik "kimyoviy toza" moddalar uchun ulardagi qo’shimchalar darajasini 10-5 gacha tushirishga erishildi (ya’ni 1 ta qo’shimcha molekula 100.000 asosiy modda molekulasi), ayirim xollarda 10-9 gacha tushirildi. • Bunday yuqori darajadagi tozalikka, eng yangi ajratish, usulini qo’llash (ion almashinish, zonali suyuqlashtirish va boshqalar) natijasida erishildi va ayrim holarda ko’pchilik moddalarning yangi xosalarini, ishlatilishining yangi yullarini ochish yoki aniqlash imkonini berdi.

• O’tgan asrda anorganik kimyo rivojlanishining xarakterli xususiyati, tadqiqotlarning asosiy yo’nalishlari va sanoat ishlab chiqarishi talablarining o’zaro bog’liqligini o’sib borishida ekanligini tan olishdir. • Buning natijasida mineral kislotalar, ishqorlar, mineral o’g’itlar, metallarning qotishmalari va boshqa materiallarni ishlab chiqarish ko’p miqdorda takomillashdi. • XX asrda yangi moddalar ishlab chiqarish korxonalari, jumladan, polimerlar, yarim o’tkazgichlar, sintetik materiallar ishlab chiqarish vujudga keldi. •

• Organik kimyoda, 1852 yil da vujudga kelgan valentlik ta’limoti kimeviy tuzilish nazariyasida o’zining ishlatilishini to’liq ifodasini topgan bo’lsa, anorganik kimyoda holat birmuncha boshqacha edi. • Oddiy anorganik moddalarning tuzilishi, tarkib topgan atomlarning doimiy, valentliklari asosida osonlikcha tushuntirilgan. Valentlik termini (atamasi) kimyoga 1853 yilda ingliz kimyogar-organik Franklend tomonidan kimyoviy birikmalardagi element atomlarining miqdoriy nisbatlarini asoslash uchun kiritilgan.

• Valentlik ta’limotining rivojlanishi ko’p jihatdan D. I. Mendeleyevning davriy qonunining ochilishi bilan bog’liqdir. D.I. Mendeleyev element valentligi va uning davriy sistemadagi o’rni orasidagi bog’liqlikni aniqladi. Elementlarning vodorod hamda kislorod bilan hosil qilgan birikmalarida o’zgaruvchan valentlik namoyon qilish tushunchasini kiritdi. Atom va molekulalarning tuzilishi to’g’risidagi ta’limot valentlikning elektron nazariyasini ishlab chiqilishiga imkoniyat yaratdi. • Valentlik to’g’risidagi tushuncha kimyoga XIX asr o’rtalarida kiritilgan bo’lishiga qaramasdan bu kuchlarning tabiati yoki kimyoviy bog’lanish uzoq vaqtlargacha tushunarsiz bo’lib keldi .

• Aniqrog’i kimeviy bog’lanishning hosil bo’lishida elektrik kuch tabiati gipotezali nazariyalari mavjud edi (Devi-Berseliusning elektrokimeviy nazariyasi). Faqat atomlarning elektron strukturalari yaratilgandan keyingina kimyoviy bog’lanish nazarisini ishlab chiqish uchun real shart-sharoitlar yaratildi. • Kimyoviy bog’lanishlar tabiatini elektron tabiatiga bog’liqligi nuqtai nazaridan tushuntirish uchun birinchi uringanlardan 1899 y. R.Abbeg (1869-1910) va Bondlender (1856-1904) atomning elektronga moyilligi to’g’risidagi ideyalarni aytganlarini eslatish mumkin.

• Bu nazariya asosida keyinchalik (1904) Abbeg qutbli valentlik yoki elektrovalentlik tushunchalarini rivojlantirdi. Bunday valentlikka ionlar ega bo’ladilar, ion zaryadi qiymati uning valentligini aniqlaydi. Ionlarning (atomlarning) musbat yoki manfiy maksimum valentliklari elementning davriy sistemadagi holatiga bog’liq bo’ladi. • Har bir element uchun normal kontrvalentliklar yig’indisi (belgisiga qarama-qarshi) 8 ga teng bo’ladi. XX asr boshlarida ko’pchilik olimlar (U.Kelvin, V.Ramzay, A.Shtark va boshqalar) kimeviy bog’lanish mexanizmini tushuntirish uchun urindilar. Bu muammoni ishlab chiqish uchun 1916 yilda eng katta ahamiyatga ega bo’lgan 2 ta ish amalga oshirildi.

• Ulardan biri Myunxenlik fizik professor V.Kosselga (1888-1956) ta’alluqli bo’lsa, ikkinchisi esa Kaliforniya universiteti professori G.Lyuisga (1876-1946) ta’alluqlidir. • V.Kossel ko’pchilik anorganik birikmalarning qutblilik degan faktiga asoslanadi va Borning atom tuzilish nazariyasiga tayanib elektrovalentlik xossasini atomning tashqi elektron qavati xossasi asosida tushuntiradi. Masalan, ishqoriy metall atomi bilan galogen atomidan hosil bo’ladigan birikma uchun quyidagi ideyani aytdi, ya’ni metallning tashqi qavatidagi elektron galogenga o’tadi va ikkita qarama-qarshi zaryadlangan sistemalar o’zaro birikadilar.

V.Kossel (1888-1956V.Kossel (1888-1956 ) )

• 1916 y G.Lyuis o’z maqolasida ikki tipdagi ya’ni qutbli va qutbsiz bog’lanishli birikmalar bo’ladi degan g’oyani aytdi. Bog’lanishlarni tushuntirishda u atomlarning kubik modellaridan foydalanadi va kimeviy bog’lanish atomning tashqi elektron qobig’iga bog’liq bo’lib, unda elektronlar soni 1 dan 8 gacha o’zgaradi. Birikmalarning hosil bo’lishini u sxemalar bilan ko’rsatdi. Bir necha yillardan keyin G.Lyuis (1923) "Valentlik va atom molekulalarning tuzilishi" monografiyasida o’zining dastlabki tushunchalarini rivojlantirdi .

• U eng muhim holni, ya’ni kimyoviy bog’lanish elektron juft hisobiga yuzaga kelishini va uni molekulalardagi bog’lanayotgan ikkala atom birgalikda ushlab turishi to’g’risidagi fikrlarni bildirdi. Valent elektronlar sonini (atomning tashqi qavatidagi xarakatlanayotgan) tegishli element simvoli atrofida nuktalar bilan belgilab: Na. :Ca: ::Cl:. H:H, : Cl:Cl: , H:O:H, H:F, H:N, H:C:H. deb tushuntirdi. • Atomlarning elektron strukturalari nazariyasiga asoslanib u kimyoviy bog’lanish nafaqat elektronlarning bir atomdan ikkinchisiga o’tishi natijasida, balki valent elektronlarning juftlashishi natijasida ham bog’lanish vujudga kelishini aytdi. Bunday turdagi bog’lanish I.Lengmyur (1881-1957) taklifiga binoan kovalent bog’lanish nomini oladi.

1916 y . Amerikalik ximik Djilbert Nyuton Lyuis

Benzolning bir qancha molekulyar orbitallari

• Kimyoning hozirgi zamon davri X l X asrning 60 yillaridan boshlanib hozirgi kunlarga qadar davom etmoqda. Bu davrni haqli ravishda “kimyoning oltin davri” deb atash mumkin. Shu davrda kimyoviy elementlarning davriy sistemasi, stereokimyo nazariyasi, atom tuzilishi nazariyalari yaratildi, kimyoviy bog’lanish va valentlikning haqiqiy ma’nosi yoritib berildi, kimyo bilan tabiiy fanlar chegarasidagi sohalar (mas-n: fizik kimyo, biokimyo, geokimyo, bioanorganik kimyo, bioorganik kimyo, kosmokimyo, yadrokimyo va hokazolar) vujudga keldi.

• XX asr kimyosining fundamenti bo’lib atom tuzilishi haqidagi ta’limot hisoblanadi. Xuddi ana shu ta’limot elementlar davriy sistemasi haqidagi nazariyani yaratishga, organik birikmalar tuzilishini yangi darajaga olib chiqishga, kimyoviy bog’lanish haqidagi va elementlarning reaksiyaga kirishishlari haqidagi zamonaviy tushunchalarni yaratishga asos bo’ldi. Shuning uchun ham XX asr kimyosi kimyo tarixida alohida o’rinni egallaydi. • XX asrda kimyoning xarakterli belgilariga quyidagilarni kiritish mumkin:

• Organik kimyo va anorganik kimyo mustaqil holda rivojlanib juda katta ilmiy hamda amaliy natijalarga erishildi. Shu bilan birgalikda bu fanlar bir-biriga juda yaqinlashdi, bunga misol qilib metalloorganik kimyo va koordinasion birikmalar kimyosini aytish mumkin. Bu fanlar bir-biriga shunchalik yaqinlashib ketdiki, ular o’rtasida aniq chegaraviy soha qo’yish mumkin emas. Bu fanlar ichida fizik-kimyoviy tadqiqotlar juda rivojlanib ketdi. Buning natijasida fizikaviy kimyo, fizikaviy organik kimyo, kimyoviy fizika predmetlari alohida vujudga keldi. Kimyo fani bilan fizika fani o’rtasida termokimyo, elektrokimyo, radiokimyo, sirt yuza hodisalari kimyosi, eritmalarning fizik kimyosi, yuqori bosim kimyosi va h.k. fanlar paydo bo’ldi

• Fanlarga bo’linish yana tadqiqot qilinayotgan manbalarga qarab ham paydo bo’ldi. Elementlar kimyosi, birikmalar kimyosi va boshqalar. Shunday qilib, bular fandagi differensiallashuvni ko’rsatsa XX asr kimyosining yana bir xarakterli tomoni kimyoning fizika, biologiya, matematika geologiya va boshqa fanlar bilan integrasiyasining rivojlanganligidir. Fanlarning gibridlanishiga sabab bo’lgan narsalardan biri nazariy kimyoning evolyusiyasi uchun xizmat qiladigan instrument fizik – kimyoviy analiz bo’lib xizmat qildi. Fizikaviy metodlar – mass – spektrometriya, spektrofotometriya, rentgen analizi, yadro-magnitli rezonans va boshqalar fanning rivojlanishi uchun salmoqli xizmat qildi.

• Navbatdagi eng xarakterli xususiyatlardan biri kimyoning nazariy asosi atomlar tuzilishi, kvant mexanikasining quyidagi uchta postulati yaratilishi bilan fundamental fanga aylanganligidir: • - klassik mexanikadagi Gamilton-Yakobi tenglamasi o’rniga Shredinger tenglamasining yaratilishi; • - energetik qavatlarda spin xolatlarga o’tuvchi elektronlarni ko’rsatuvchi Pauli prinsipining taklif qilinishi; • - spin va zaryadlarning zichligini xarakterlovchi to’lqin funksiyasining yaratilishidir.

• Bu 3 postulat kimyoviy reaksiyalarni fizikaviy jarayon ekanligini, bunda yadro va elektron bulutlarning qayta taqsimlanishi vujudga keladi deb tushuntirish uchun asos bo’lib xizmat qildi. • XX asr kimyosining fundamental fanga aylantirish uchun xizmat qilgan olimlar qatoriga D.I.Mendeleyev va A.M. Butlerov (Rossiya), A.Verner (Shvesariya), S.Arrenius (Shvesiya), Ya.Vant-Goff (Gollandiya), M.Bertlo, A.Le- Shatelye, A.Muasson, V Grinyara, P. va M.Kyuri (Fransiya), F.Gaber (Germaniya), Yu. Tomsen (Daniya), V.Ramzay (Angliya), V. Gibbs (AQSh.) larni kiritish mumkin.

• Navbatdagi eng xarakterli xususiyatlardan biri kimyoning nazariy asosi atomlar tuzilishi, kvant mexanikasining quyidagi uchta postulati yaratilishi bilan fundamental fanga aylanganligidir: • - klassik mexanikadagi Gamilton-Yakobi tenglamasi o’rniga Shredinger tenglamasining yaratilishi; • - energetik qavatlarda spin xolatlarga o’tuvchi elektronlarni ko’rsatuvchi Pauli prinsipining taklif qilinishi; • - spin va zaryadlarning zichligini xarakterlovchi to’lqin funksiyasining yaratilishidir. •

• Bu 3 postulat kimyoviy reaksiyalarni fizikaviy jarayon ekanligini, bunda yadro va elektron bulutlarning qayta taqsimlanishi vujudga keladi deb tushuntirish uchun asos bo’lib xizmat qildi. • XX asr kimyosining fundamental fanga aylantirish uchun xizmat qilgan olimlar qatoriga D.I.Mendeleyev va A.M. Butlerov (Rossiya), A.Verner (Shvesariya), S.Arrenius (Shvesiya), Ya.Vant-Goff (Gollandiya), M.Bertlo, A.Le-Shatelye, A.Muasson, V Grinyara, P. va M.Kyuri (Fransiya), F.Gaber (Germaniya), Yu. Tomsen (Daniya), V.Ramzay (Angliya), V. Gibbs (AQSh.) larni kiritish mumkin.

ZAMONOVIY KIMYONING O’ZIGA XOS BELGILARI 1. Atom-molekulyar konsepsiya, struktura va elektronlar haqidagi qarashlar 2. Matematika , m urakkab fizik metodlar, kvant mexanikaning keng qo’llanilishi. 3. Kompyuter modellashtirish, eksperiment va nazariy kimyoning o’rni oshmoqda. 4. Biokimyoviy va ekologik muammolar asosiy muammoga aylandi.

Zamonoviy kimyoning vazifalari  kimyoviy elementlar va ularning izotoplarini o’rganish;  yangi materiallarni yaratish;  yangi xil yonilg’i va energiya manbalarini yaratish;  moddalarni tozalash usullarinig nazariy prinsipini ishlab chiqish;  kimyoni elektronikaga tadbiq qilish;  yangi dori - darmonlar, oziq - ovqat mahsulotlarini sintez qilib olish;  tabiiy resurslardan foydalanish texnologiyasini yaratish;

• XX l asrda kimyoning rivojlanishidagi asosiy yo’nalishlar quyidagilar bo’lishi bashorat qilinmoqda. • Kimyoviy jarayonlar va molekulalar o’rtasidagi reaksiyalar mexanizmini boshqarish, turli xil kimyoviy omillardan foydalanish (kompleks hosil bo’lishi, solvatlanish, kataliz) va fizik ta’sirlar (yorug’likdan, mexanikagacha) natijasida kimyoviy jarayonlarni boshqarish kimyodagi uchinchi konsepsiyadir. • Kelajakda rivojlanadigan yo’nalishlardan yana biri kimyoviy materialshunoslik bo’lib, u moddani material sifatida ishlatishning chegaraviy xossalarini o’rganadi .

• Bunda kimyoviy texnologiyaning vazifasi materiallar olish jarayonlarining texnologik dizaynlarini yaratish uni optimallashtirish, kam energiya sarf qilish yo’lini topish, ishlab chiqarishning xavfsizligini va ekologik tozaligini ta’minlashdir. • Kelajakda kimyoviy energetika alohida yo’nalish kasb etib, u kimyoviy energiya olishning yo’llarini ishlab chiqish, tokning kimyoviy manbalarini yaratish bilan shug’ullanadi.

• Kimyoviy materialshunoslik va kimyoviy texnologiyaning rivojlanishi o’z-o’zidan kimyoviy analitika (sensorika) va diagnostika bilan bog’liq bo’lganligi uchun yangi – yangi analitik usullarini yaratishni talab qiladi va bu ham alohida yo’nalish sifatida rivojlanmoqda. • Tirik organizmlardagi jarayonlarni o’rganuvchi - biokimyo, fitokimyo, biotexnologiya, farmasevtik kimyo, gen muxandislik va boshqa fanlar ham ustuvor fanlar hisoblanib, ularning ham jadal rivojlanishi bashorat qilinmoqda. • Sintetik kimyo juda katta muvaffaqiyatlarga erishdi. Sintez hozir mikro- va makroreaktorlarda robotlar yordamida amalga oshirilmoqda.

• Ularda yuzlab va minglab tuzilishdagi moddalar sintez qilinmoqda. Kimyoning bu bo’limini kombinator kimyo deb ataladi. • Kimyoviy sintez – turli kimyoviy materiallarni insoniyatga va xalq xo’jaligining hamma sohalariga yetkazib berish bilan kimyoning yaratuvchanligini ko’rsatadi. Bu sohada hali yechilmagan muammolar juda ko’p. Sintez qilingan moddaning atom-molekulyar arxitekturasi va elektron tuzilishi uning xossasini, strukturasi esa moddaning tabiatini ifodalaydi.

• Sintez qilingan molekulalar: molekula-romboidlar, dendrimerlar metalloorganik polimerlar, molekulyar ferromagnetiklar {[FeCr(OX)z](NBu4)]}, OX-oksalat fullerenlar, S60, S70 lar elektr razryadi (duga) yordamida olinadi, klasterlar fullyaridlar RbCs2 C60 –yuqori o’tkazuvchanlik xossalariga ega bo’lgan endofulleren: • TaS60 va LaC60 atom va ionlarning fulleren sferasiga o’rnatiladi va aylana shaklidagi uglerod nanotrubka (d=100Å) olinadi. Suyuq vodorodni qattiq siqish natijasida metall holidagi vodorodni olish amalga oshirildi. Klasterlar - kimyoviy materialshunoslik, kimyoviy analizlarni amalga oshirishlarda ishlatilmoqda.

• Re2 - klasterining aktivligi aniqlangan, Cu3 va Ni3 klasterlari esa N2 va SN4 bilan reaksiyaga kirishmaydi. Ko’pchilik klasterlar getrogen katalizda ishlatmoqda. • Yer shari katta geokimyoviy makroreaktordir, bu reaktor - zilzila manbai ekanligini hisobga olsak mexanokimyo - XXI asrdagi eng asosiy yo’nalish bo’lishi tabiiy holdir. • XX asrdagi eng istiqbolli hisoblangan kogerent kimyo - kimyoning yangi yo’nalishi bo’lib, kimyoviy sistema xossalarining, reaksiyaning tebranish rejimi asosida vujudga kelishini o’rganadi. Kimyoviy kogerentlik 2 darajada - kvant va makroskopik holatda bo’ladi. Bunda asosan ossilyasiya o’rganiladi.

• Spin haqidagi ta’limot va kimyoviy radiofizika - kimyoning eng zamonaviy yo’nalishi bo’lib, ular yordamida kimyoviy reaksiyalardagi yadro va elektronlarning burchak momentlarining (spinlari) holatlari o’rganiladi. Spinlarning singlet va triplet holatidan magnit effektlar vujudga keladi. Spinlar haqidagi ta’limot va radiofizika asosida, yadro va elektronlar spinlarining o’rin almashishlari yotadi. • Kimyoviy reaksiyalar fizikasi: • - energetik dinamika (reaksiyalardagi gaz, suyuq, qattiq moddalar energiyalari); • - kimyoviy dinamika (buni kimyoning yuragi kardiogrammasi deb aytish mumkin); • - burchak momenti va spin dinamikalarini o’rganadi. Yuqoridagi ko’rsatilgan xossalarning hammasi kimyoviy kinetikaning amaliy va nazariy rivojining mahsulidir.

• Agar kinetika reaksiyadagi vaqtni aniqlasa, dinamika potensial energiyadan foydalanib reaksiyaga qatnashayotgan reagentlarning harakatini o’rganadi. Buni o’rganishda Shredinger tenglamasi asos bo’lib xizmat qiladi. • Kimyodagi yana bir istiqbolli yo’nalish - qisqa lazer impulslaridan foydalanish bo’lib, bu fanga femtokimyo nomi bilan kirib keldi. • Femtokimyo – kimyoviy reaksiyalardagi o’tish (perexodnoy) holatlarini o’rganadi. Masalan: • OClO → O+ClO • OSlO → O2+Cl • Bunda, qisqa vaqtda ya’ni 10-18 - 10-15 sek. da boradigan kimyoviy jarayonlar o’rganiladi.

• Hozirgi zamon kimyo fanining quyidagi yo’nalishlarini ta’kidlash mumkin: • yangi kimyoviy birikmalarning sintezi va ularning metodikasini ishlab chiqish; • har xil kimyoviy omillar ta’sirida boradigan kimyoviy reaksiyalarni o’rganish; • kimyoviy analizning - modda tarkibi va xossalarini o’rganishning yangi usullarini yaratish; • kimyoviy elementlar va ularning izotoplarini o’rganish; • har xil yangi materiallarni yaratish, ularning tuzilishi va xossalarini o’rganish; • yangi xil yonilg’i va energiya manbalarini yaratish; • moddalarni tozalash va aralashmalarni ajratishning eksperimental usullarini yaratish va uning nazariy prinsiplarini ishlab chiqish; • kimyoni elektronikaga tadbiq qilish; • yangi dori - darmonlar, oziq - ovqat mahsulotlarini sintez qilib olish; • tabiiy resurslardan fo

Zamonaviy kimyoning yo’nalishlar i  Kimyoviy sintez;  Kimyoviy struktura va funksiya;  Kimyoviy jarayonlarni boshqarish;  Kimyoviy materialshunoslik;  Kimyoviy texnologiya;  Kimyoviy analitika va diagnostika;  Hayon kimyosi;  Kimyo murakkab supramolekulyar birikmalarni organishga qadam tashladi.

Zamonaviy kimyo Boshqa tabiiy Boshqa tabiiy fanlar bilan fanlar bilan integratsiyaning integratsiyaning kuchayishi.kuchayishi. Supramolekulyar kimyo Biokimyo Nanokimyo

• Hozirgi vaqtda kimyoda yangicha qarash “Yashil kimyo” hamma yo’nalishlarga asos qilib olinmoqda.Kimyo fani kelajakdagi rivojlanishi asosan quyidagi yo’nalishlarda borishi kutilmoqda: • kimyolashtirish (o’g’it, metallurgiya, neft kimyosi, oziq-ovqat kimyosi); • chiqindisiz texnologiya yaratish; • atrof-muhitning tozaligini saqlab qolish; • chiqindilarni qayta ishlash; • fotosintez, lazer kimyosi, plazma kimyosi, nanomateriallar, femtokimyo; • ekstremal sharoitlarda sintez qilish;

Nazorat savollari 1. XX asrda kimyo fanining asosiy yutuqlarini ayting? 2. Atom tuzilishining hozirgi zamon nazariyalarini ayting? 3. Atom tuzilishining hozirgi zamon modelini tasdiqlovchi tajribalarni ayting? 4. Kvant mexanikasida Shredingerning to’lqin tenglamasini aayting? 5. XX asrda kimyoning xarakterli belgilariga nimalarni kiritish mumkin? 6. XXl asrda kimyoning rivojlanishidagi asosiy yo’nalishlarni ayting? 7. Kimyo fanidagi h ozirgi zamon ilmiy yo’nalishlarini ayting? 8. Kimyo fanining bugungi holati va uning kelajakda rivojlanishini bashorat qilinayotgan yo’nalishlarini ayting?

Купить

Похожие документы
17-guruh elementlari galogenlar
Oltinchi guruh p-elementlari
Bufer eritmalar, bufer eritmalarda pHni aniqlash, tuzlar gidrolizi, tuz effekti
3-guruh d-elementlari
Argos test javoblari