Молекулалардың айналуы

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ 
ШӘКӘРІМ атындағы СемЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ 
                    3 деңгейлі СМК құжаты
                                   ПОӘК
                                       
                            ПОӘК 042-16-13.1.04
                                   /03-2013
                                   ПОӘК
<<Химиядағы математикалық статистика>> пәнінің оқу-әдістемелік материалдары
                                       
                             № 2 басылым
                                10.01.2013 ж.
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
            ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ
    <<ХИМИЯДАҒЫ МАТЕМАТИКАЛЫҚ СТАТИСТИКА>>
                                       
           <<5В011200  -  Химия>> мамандығы үшін
                                       
            ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАРЫ
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                       
                                  Семей 
                                     2013
                                       


                                Мазмұны

                                       1
Глоссарий 
                                       3
                                       2
Дәрістер
                                       5
                                       3
Практикалық сабақтар
                                      52
                                     4   
Студенттердің өздік жұмыстары 
                                      53



























1 ГЛОССАРИЙ 
 Атом  -  элементар бөлшектерден тұратын қарапайым электрлі бейтарап жүйе. Молекула - бірнеше атомдардан тұратын неғұрлым күрделі жүйе.Нуклон - протон мен нейтронның жалпы саны, атомның салыстырмалы атомдық массасын көрсетеді.Изотоп - протон саны бірдей атом ядросы. Мысалы, табиғи оттегінің үш изотопы бар: 8О[16] (99,76%), 8О[17] (0,04%), 8О[18] (0,20%).Изотон - нейтрон саны бірдей атом ядросы. Мысалы: ксенон атомында Хе 54р + 82n бар, ал барий атомында Ва 56р + 82n.Изобара - нуклон саны бірдей атом ядросы. Мысалы: .Де-Бройль толқын ұзындықтарының бүтін саны (n) сиятын орбитаны квантталған орбита деп атайды. Симметриялы денерлер - симметриялық өзгерістердің нәтижесінде өзімен-өзі сәйкес келетін денелер. Осы өзгерістерді жүргізгендегі іс-әрекетті (айналдыру, шағылдыру, ауысу әрекеттері) симметрия операциясы деп атайды. Молекулалардың симметриялық қасиеттерін анықтайтын симметрия жазықтығын, симметрия осьтерін және симметрия центрін симметрия элементтері деп атайды. Симметрия жазықтығы (Р немесе σ деп белгіленеді) - денені тең екі бөлікке бөлетін және бір-біріне айна қатесіз кескін болатын жазықтық. Шағылдыру операциясы - жазықтық көмегімен жүргізілетін әрекет. Кейде шағылдыру жазықтығы айналу жазықтығы деп те аталады.Симметрия осі (Сn немесе L деп белгіленеді). Қандай да бір фигураны бір түзудің бойында белгілі бір бұрышқа айналдырғанда фигураның беттесуі бірнеше рет қайталанатын болса, сол түзуді симметрия осі деп айтамыз.Симметрия центрі  -  фигураның ішіндегі ерекше нүкте (С), сол нүкте арқылы жүргізілген қандай да бір түзу осы центрден бірдей қашықтықтағы фигураның нүктелеріне сәйкес келеді. Айналы-бұру осі - шағылдыру жазықтығы мен бірлескен ось.Спектр  -  атом немесе молекула бiр энергиялық күйден екiншi күйге ауысқандағы электромагниттiк тiзбекті тербелiстердiң энергия кванттары.Терм (спектрлiк) Т  -  бұл молекуланың не атомның iшкi энергиясы. Өлшем бiрлiгi см[-1]. 


2 Дәрістер
  1 МИКРОМОДУЛЬ <<молекулалардың құрылысы>>
1-тақырып. Кванттық химияның негізгі ұғымдары. 
              Молекулалар стереохимиясы.
Дәріс мақсаты: Молекуланың кванттық-механикалық моделі, молекула құрылысы теориясындағы валенттік байланыс және молекулалық орбитальдар әдісі туралы мағлұмат беру. Ауыспалы емес элементтер химиясының стереохимиясын түсіндіру.
                                 Жоспар:
1. Атом құрылысы. Атом құрылысының кванттық-механикалық негіздері. 
2. Молекула құрылысы теориясындағы ВБ және МО әдістері. 
3. Потенциалдық жазықтық. Тепе-теңдітегі конфигурациялар.
4. Атомдық спектрлер.
5. Молекуланың стереохимиясы. 
6. Молекуланың геометриялық құрылысы. 
7. Атомдардың өзара әсері. Уолш диаграммасы.
Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Молекуланың атомдардан түзілуі. Потенциалды энергия қисығы. Химиялық байланыс. Шредингер теңдеуін есептеудегі қолданылатын вариациялық әдістің негіздері. 
Молекула құрылысының теориясындағы екі негізгі әдістер. Валенттілік байланыс әдісі, молекулалық орбитальдар әдісі. Молекулалық орбитальдар (МО) әдісінің негізгі тұжырымдары. Атомдық орбитальдардың сызықты комбинациялары. МО әдісіндегі молекулалық орбитальдардың жуықтап алынғандағы сипаттамалары. Гомоядролы екі атомды молекулалардың молекулалық орбитальдары. Молекулалық термдер. 
Потенциалдық жазықтық. Тепе-теңдіктегі конфигурациялар. Валенттіліктің бағытталуы және көп атомды молекулалардың қасиеттерінің аддитивтілігі. Электрондық локальды және локальды емес молекулалық орбитальдар. Гибридтену. 
Молекуланың стереохимиясы. Валенттілік байланыс әдісіндегі бос жұп электрондардың тебісуіне негізделген АХn молекула конфигурациясын анықтау жолы. МО әдісіндегі молекуланың стереохимиясы. Локальды және локальды емес молекулалық орбитальдар. АХ2, АХ3, АХ4 молекулалар үшін Уолш диаграммасы. Гибридтендірілу ілімінің қазіргі уақыттағы негіздері.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Атом туралы түсінік. Атомның сандық сипаттамалары. 
* Атом құрылысының негізгі моделі. Артықшылықтары мен кемшіліктері. 
* Спектрлер, олардың сипаттамалары. 
* Атомның құрамдас бөліктері. Паули, Клечковский, Гунд ережелері. 
* Шредингер теңдеуінің түрлері. 
* Шредингер теңдеуінің нақты шешімі. Оның сипаттамалары. 
* Атомның электрондық конфигурациясы. 
* Квант сандары. 
* Молекула құрылысы теориясындағы ВБ және МО әдістерінің негізгі тұжырымдары. 
* Стереохимия.
* Локальды және локальды емес молекулалық орбитальдар. 
* Гибридтендірілу ілімінің қазіргі уақыттағы негіздері.
2-тақырып. Симметрия теориясы. Топтар теориясына кіріспе.
Дәріс мақсаты: <<Симметрия>>, <<симметриялық операциялар>>, <<симметриялық өзгерістер>>, <<симметриялық класс>>, <<топ>> ұғымдарына жете тоқталып, топтар теориясы тұрғысынан атомдық орбитальдардың классификациясын беру.
                                 Жоспар:
* Симметрия. Симметрия элементтері.
* Топтар теориясы.
* Нүктелі топтар.
* Топтардың көбейту кестелері. 
* Матрица және векторлардың кейбір қасиеттері. 
* Атомдық орбитальдардың симметрия бойынша классификациясы. 

Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Симметрия, симметриялық операциялар, симметриялық өзгерістер, класс және топ деген ұғымдар. Топтар қасиеттері. Нүктелі симметриялы топтар. Молекулалардың симметриялық топтар бойынша классификациясы. 
Координаттық түрлендірулер. Келтірілмеген көріністер ұғымы. Топтың матрицалық көрінісі. Симметриялық операцияларды матрица түрінде көрсету. Симметриялық операциялар характерлері. Келтірілмеген көріністер мен характерлер жайындағы теоремалар. Келтірілген көріністер. Базистер. Келтірілген және келтірілмеген көріністер арасындағы байланыс. Келтірілген көріністі тікелей қосынды немесе көбейтіндіге жіктеу. 
Топтар теориясын қолдану. Атомдық орбитальдар функциялары мен топтастырылған орбитальдардың функциясын құру. Гибридтелінген орбитальдарды есептеу. Молекулалық орбитальдарды топтар теориясының көмегімен есептеу. 
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* BCl3 молекуласының симметрия элементтерін анықта. 
* Молекулалық орбитальдарды топтар теориясы тұрғысынан сипаттау. 
* Нүктелі топтар классификациясы. 
* Координациялық түрленулер. 
3-тақырып. Молекулалардың энергиялық күйлері. Молекулалық спектрлердің теориясы.
Дәріс мақсаты: Молекуланың энергетикалық күйлері, молекуланың спектрлер теориясының негіздері туралы мағлұмат беру.
                                 Жоспар:
1. Молекуланың энергетикалық күйлері (электрондық, тербелмелі, айналмалы энергегиялар).
2. Молекулалық спектроскопиядағы негізгі ұғымдар. 
3. Молекулалардың айналмалы күйлері және айналмалы спектрлері.
4. Молекулалардың тербелмелі және айналмалы-тербелмелі күйлері.
5. Комбинациялық шашырау спектрі. 
6. Екі атомды молекулалардың айналмалы-тербелмелі спектрлері. Іріктеу ережесі.
7. Көпатомды молекулалардың тербелісі. 
8. Екі атомды молекулалардың электрондық күйлері мен термдері. 
9. Көпатомды молекулалардың электрондар ауысу спектрлері. Олардың классификациясы. 
Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Молекула энергетикалық күйлерінің деңгейлері:


Қозғалу     Электрондық    Тербелісу           Айналу
                   Еt                           Еȇ                              Еv                        Еr
Молекуланың жалпы энергиясының қосындысы:
E=Еt + Еȇ + Еv + Еr(1)
Толқындық жағдайда сипаттауға боалыд:
ɸ=ɸ t + ɸ ȇ + ɸ v + ɸ r(2)
* және (2)  -  қозғалу  - мүмкіндіктің  (W) анықталған таралуы.
Қозғалудың 4 түрлі мүмкіндіктерінің анықтамалары:
* Қозғалу  -  молекулалық массаның орталығының орналасу мүмкіндігі.
* Электрондық қозғалу  -  атом ядроларының кеңістігінде электрондық конфигурацияның мүмкіндігі.
* Ядролардың тербелісуі  -  ядролық конфигурацияның мүмкіндігі.
* Молекуланың айналуы  -  молекуланың бастапқы жағдайға айналып келу мүмкіндігі.
Қозғалу энергетикалық деңгейге байланысты электрондық мүмкіндік жағдайына байланысты келесі формуламен есептеледі:
dWt = ɸt*ɸdt
dWt =dWt ∙ dWȇ ∙ dWv ∙ dWr    
dWt = ɸt*ɸdt∙dV0
dV0  - элементтің көлемдік бірлігі.
dV0 = dx0 dy0 dz0
ɸt*ɸt  -  x,y,z жүйесіне сәйкес мүмкіндіктің тығыздығы.
Электрондық жағдай:
dWȇ = ɸȇ* ɸȇ ∙ dτ1 ∙dτ2 ∙ ...∙ dτn
Электрондық конфигурацияның мүмкіндігі dτ1 көлемінде орындалады(i=1,2,3,..n бола алады).
ɸȇ* ɸȇ  - электрондық жүйеде таралу (x,y,z  мүмкіндігі).
Тербелісу жағдайы:
dWv  = ɸv* ɸv ∙ dVR
dVR  =dR1 ∙dR2 ∙...∙ dRn	
dVq  =dq1 ∙dq2 ∙...∙ dqn
ɸv* ɸv  -  ядролардын конфигурациялық мүмкіндігінің тығыздығы.
R1 ,R2 ,... dRn және q1,q2 ,... dqn  -  ядролардын координаттары.
Айналу жағдайы : 
dWr  = ɸr* ɸr ∙ dVσ
dVσ = sinƟdƟdɸdx
ɸr* ɸr  -  молекулалардың бастапқы жағдайына айналу мүмкіндігінің тығыздығы.
Координаталарда (R1 ,R2 ,... dRn) молекула қозғалысының геометриялық тәуелділігі потенциалдық энергия беті деп аталады.
Ер = Е(R1 ,R2 ,... dRn)  -  координата функциясы болып табылады.
Егер потенциал беті ең аз деңгейде бір тереңдікте минимунға тең болса,молекула жағдайы тұрақты болады.
Химиялық байланыстың көрсеткіші:
* Потенциал беті төмен болу керек,ең төменгң минимунға жету керек.
* Электрон тығыздығы екі байланысқан атомдар арасында жоғары болуы керек.
Энергиялық деңгей арасындағы ауысулар  - молекуланың атомдары арқылы көрсетіледі.
Айналу деңгей арасында ауысу спектрлері түзіледі,олар ИҚ және микротолқын облысында жатады.
Тербелісу деңгей арасындағы ауысулар  - тербелісу  - айналу спектрі арқылы көрінеді,ИҚ облысында жатады.
Электрондық деңгей арасындағы ауысулар  - электрондық ауысулар және тербелісу  - айналу жағдай мүмкін, олар УК және көзге көрінетін облыстарда жатады.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Молекуланың электрондық күйінің жалпы сипаттамасы. 
* Мультиплеттілік. Іріктеу ережесі. 
* Молекулалық спектрлер.
* Екі және көп атомды молекулалар спектрлері, олардың сипаттамалары.
4-тақырып. Молекулалардың айналмалы күйлері.
Дәріс мақсаты: Молекуланың айналмалы күйлері, молекуланың спектрлер теориясының негіздері туралы мағлұмат беру.
                                 Жоспар:
1. Молекулалардың айналуы
2. Молекулалардың айналу жағдайы
3. Айналу спектрі
                                       
Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Молекула  -  <<қатаң рататор>>,яғни молекула айналғанда ядролар аралығындағы қашықтық өзгермейді.  Молекуланың  айналуы молекуланың айналу осіне перпеньдикулярлы ось бойынша жүреді. Перпеньдикулярлы ось ауырлық орталық бойынша өтеді-ол жақындатылған массамен келтіріледі,μ . μ  -  ауырлық орталығынан молекуланың шетіне дейін радиусқа тәуелді. Атомдардың массаларын m1 және  m2  белгілейді,онда келтірілген масса (μ) : 
                Μ = m1∙ m2 / m1 +  m2  тең болады.
                       E=1/2 IW2 = ( IW2)/2 I = Р2/2 I
                                    I= μr2
                                Р= IW= μr2 W
W  -  айналу жиілігі
I  -  молекуланың  инерция мезеті
P  -  қозғалу мөлшерінің мезеті
R  -  ядролар арасындағы қашықтық.
Кванттық механикаға сәйкес қозғалу механикасы:
                            Р2 =(h2/2 PI2 )J(J+1)
J  -  айналу квант саны (0,1,2,3,...n)
Бұл фомула қозғалу мөлшерінің мезетінің кванттары квант мөлшеріне сәйкес.
Айналу энергиясы квантталған : 
                             ЕJ =(h/8 PI2J)L(J+1)
(h2/8 PI2 J) = В санына тең. В  - айналу тұрақтысы  -  айналу энергиясының абсалютті шамасын анықтайыды,сек-1.
В=(h/8 PI2 JС),см-1
ЕJ = ВhL(J+1) *
Осындай айналу спектрлері сызықтық молекулада нльден ерекше дипольді мезеті тұрақты молекулаларда,симметрия орталығы жоқ молекулаларда кездеседі.
Таза айналу ауысымдары келесі формуламен анықталады: ∆J = +-1, яғни екі көршілес энергия деңгейлері бір-бірін комбинирлейді.
Ауысу жиілігі келесі формуламен анықталады:
                     *ʋ= (ЕJ'/h) - (ЕJ''/h) = 2В(J+1)
Таза айналу спектрлер арасы бірдей сызықтардан шамасы 2В ИҚ облысында орналасады.
                         ЕJ = ВhL(J+1)-DhJ2  (J+1)2
Неғұрлым J жоғары болса, соғұрлым D  -  тұрақты (<10-4) төмен болады және спектр сызықтары бір-бірімен жабасып,бір сызықпен көрсетіледі.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Молекулалардың айналуы.
2. Молекулалардың айналу жағдайы.
3. Айналу спектрі.

5-тақырып. Молекулалардың тербелмелі күйлері.
Өзара Еn (R) потенциалымен әрекеттесетін нүктелік бөлшектердің өозғалысы берілген электронды күйдегі ядро қозғалыстары болып табылады. Екі ядроның жағдайы молекулалардың айналуы және ядролардың радикалды қозғалысы,молекула қозғалысымен бүтін түрінде анықталатын алты координата түрінде беріледі. Түскен қозғалыс молекула массасының центрлік бос қозғалысына сәйкес келеді және қызығушылық тудырмайды. Ядролық толқындық функция үшін Шредингер теңдеуі массалар центрі жүйесінде радиалды және бұрыштық ауысуларға мумкіндік береді. 
Сондықтан, Фядр(R) =φ(R) * Υ(Ὠ)
φ(R) теңдеуіндегі массалар центрі жүйесіндегі ядролар қозғалысы потенциалды:
V(R) = Еn (R)  + ħ2 / 2μK2 Y (Y+1)
Мұндағы: μ  -  келтірілген масса; Y=0,1,2... айналу квант саны, ядролардын айналу моментінің айналуын  анықтайды: μ = ħ2  Y (Y+1).
Берілген электронды термде Еn (R) әр нақты Y мәні үшін ядролардың радиалды қозғалысы қарастырылатын өз потенциалы U(R) туындайды. Бірақ потенциалға U(R) квант саны аз әсер етеді. Сондықтан,R-ды Rе-ге ауымтыруға болады. Сонда ядрола қозғалысының энергия мумкіндігі екі тәуелсіз бөлшектерден құрастырылады:  
Еядр = Етер + Еайн.
Мұндағы, Еайн.= ħ2 / 2μRе2 Y (Y+1)  -  ядролар айналу қозғалысының энергиясы. 
В = ħ2 / 2μ Rе 2 шамасын айналу тұрақтысы деп атайды. 
Y= μ Rе 2 молекулалар масса центрі арқылы өтетін молекуланын өсіне қатысты инерция моментін енгізеді, В=PI/2Y алады.
Айналу тұрақтысы молекуладағы ядроның айналу энергиясынын сипаттамалық шамасын анықтайды. Бірақ көршілес айналу деңгейлері арасындағы энергия сызықтық үлкейеді:
∆ЕY1Y-1 = ЕY1- ЕY-1= 2ħВY
Энергетикалық тербеліс Етерб спектрі, Еn (R) потенциалына қатысты,ядролардың қозғалысы арқылы құралады.  Егер минимум жақын, Еn (R)  функциясын,Тейлор қатарына орналастырса,онда тербеліс энергиясы эквидиспотенциалыды болады: 
Етерб= ħω(ʋ+1/2)
Мұндағы,ω2 = √К √μ  -  тербеліс молекуласының жиілігі; К  -  атомдардың квазитұрақты байланыстардың  константасы; ʋ=0,1,2,...  -  тербеліс квант саны. 
Тепе-теңдік нүктесінен ауытқудың өсуімен байланысты молекулярлы тербеліс ангормонизмі анықталады.  Реалды потенциал қисығы біртіндеп қысқарады,тербеліс энергиясының теңдеуінің константасы:  
Еанг = ħω(ʋ+1/2) - ħωх(ʋ+1/2)2 + ħωу(ʋ+1/2)3  +...                 (1)
Екі атомды молекулалардың аппороксимациялық  реалды электрондардың термдері үшін Морзе потенциалы ыңғайлы:  
Uморзе  (R)= D(1-ехр [-α(R  -  Rе )])2
R = Rе нүктесі минимумда потенциал қисығына,ал D  -  ұзындық,молеклалық энергия диссоциациясын анықтау шұнқыр потенциалына сәйкес келеді.
Морзе потенциалын Тейлор жағдайындағы тепе-теңдіксыз болса,келеі тербеліс жиілігі, тепе-теңдік нүктесінде түзу болады:   ω=√2Dα2/ μ.
Морзе потенциалының ерекше қасиеті,ол потенциалға бөлшектер үшін стационарлы Шредингер теідеуінің нақты шешімі бар және бөлшектердің энергетикалық спектрі келесі формуламен анықталады: 
                    Ест = ħω(ʋ+1/2) - ħωх(ʋ+1/2)2
Яғни,шексіз қатар (1), (ʋ+1/2) болып бөлінеді. 
Квадраттық тәуелділіктерін Е, (V=мах); Vмах =  1/2 -  1/2 ие. Ол диссоциация дәрежесіне сәйкес.

8 тақырып <<Екі және көп атомды молекулалардың спектрлері>>
                                Жоспары:
* Молекулалардың құрылысы және спектрі
* Айналу спектрлері
* Айналу,тербелу спектрлері
* Электронды спектрлері
* Инфрақызыл және комбинациялық шашырау спекрлері

Молекулалардың спектрлері күрделі және алуан. Себебі қосымша бостандық дәрежелері бар:
* Ядролардың қоршаған ортасында электрондардың қозғалуы (электрондық энергия)
* Ядролардың тепе-теңдік жағдайының ерекше тербелуі (тербелу энергия)
* Молекулалардың жалпы айналуы (айналу энергиясын қажет етеді)
Молекулада ядролар келесі конфигурацияларды түзеді:
* Сызықтық
* Жазықтық
* Кеңістік (үш өлшемді)
* Екі атомдық молекула қатаң рататор ретінде G-энергия мезетінде қозғалады.Рататор біркелкі инерциямен қозғалады.Энергияны Шредингер теңдеуімен есептеледі.
                                EG=h2G(G+1)/2I
Мұндағы I- молекула қозғалысының айналу мезетінің кванттық саны 
Айналу спектрі бір қатар эквидистантты сызықтардан тұрады. Жиілігін есептеуге болады. 
                            V=(EG+-1-EG)/h=2B(G+1)
                                   B=R/4Пl
Молекуладағы байланыс қатаң болмайды.Екі атомның ядроларының жақындап қозғалуы ол келтірілген m массасымен бөлшектердің тербелуі.Тепе теңдік жағдайдан ерекше.Ол гармоникалық потенциялмен (Vx) сипатталады.
                                  (Vx)=kx2/2
Мұнда k- тығыздық коэффиценті,х-тепе теңдік жағдайдан ядро аралық қашықтықтың ауытқуы
Шредингер теңдеуі бойынша энергия деңгейлері келесі формуламен есептеледі:
                                Ev=kn(IV +1/2)
Мұнда n-ербелістердің жиілігі.v-тербеліс квант саны(1.2.3......)
Dv=+-1
Молекулада қоздырылған электрондық деңгейлер көп болуы мүмкін.Олардың бір біріне ауысуы тербелу және айналу энергияға тәуелді.Электрондық спектрлердің құрылысы күрделі.
* Электрондық ауысымдар құрылысы күрделі
* DVережесі сақталмайды
* DGережесі сақталады.
Электрондық спектр тербелу сызықтарыныің қатары құрамында иондық және жүздік айналу сызықтары бар.
Сіңіру молекулалық спектрлер электрдиполь ауысымдармен сипатталады.Электрдиполь мөлшері бірдей бір біріне қарсы заряды бойынша қарсы кейбір қашықта орналасқан екі нүктелік электр зарядтарының бірлестігі. Мысалы, Н молекуласы. Электрдиполь мезеті оң зарядпен зарядтар арасындағы қанықпен көбейтіндісі. Неғұрлым диполь мезеті жоғары болса,соғұрлым жүйе электро магнит энергияларын жұтады немесе шағылыстырады.Мысалы, HBr, NaCl молекулалары.
Молекула құрылысын спектроскопиялық әдісімен сипаттайды. Ол жарықты шашырату негізінде жүреді. Жарықты шашырату алынған энергияны бөлімнен молекулада немесе атомда түсетін жарықтың әсерінен диполь мезетінің тербелуін қоздыру процесі. Бұл әдіс 2 түрлі болады: тығыз шашырату  -  Релей 
Тығыз емес  -  Романовский немесе комбинациялық. Гомополярлы байланысы бар молекулалар комбинациялық әдіспен , ал гетерополярлы байланысы бар. Релей әдісімен анықталады. 

9 тақырып <<Координациялық қосылыстардағы химиялық байланыс. Комплексті молекуланың электронды спектроскопиясы>>
1.Ковалентті, полярлы және иондық байланыстар.
Бірдей электртерістілігі болатын атомдар екі атомға да бірдей таралатын молекулярлы орбитальдарды түзеді. Байланыстар екі атомның үлесі бірдей, сондықтан араларындағы байланыс бірдей бөлінген және ковалентті байланыс боп аталады. 
     Егер атомдар электртерістілігі бойынша ерекше болса молекуладағы электрондар электртерістілігі жоғары атомға тартылады, осы заряд біртекті таралмайды. Бұл ковалентті полярлы байланыс болады.    Электронейтронды молекулалардың ішінде зарядтың бөлінуі дипольдың түзілуіне әкеледі. Электродиполь дегеніміз абсолютті мәні бойынша тең, әр түрлі зарядталған нүктеліктердің бірлестігі. Олар R қашығында орналасады.
Электродипольдың сандық сипаттамасы диполь мезеті болады. 
Диполь мезеті вектор мәні болады,теріс зарядталған нуктеге бағытталған. 
Оның бағытын стрелкамен көрсетеді. Диполь мезеті Вандер Вальс өзара әрекеттесулерде қолайлы. Диполь мезеті электро нейтралды молекулалардың электртерістігімен өзара әрекеттесуді түсінуге көмек жасайды.Электродипольдар өріс бойынша таралады.
Ковалентті байланыс пен иондық байланыс арасындағы негізгі айырмашылық: иондық байланыс бағытталмайды, ал ковалентті байланыста бағытталған (+-).
2. Байланыстың жойылу энергиясы
       Химиялық байланыстың жойылу энергиясы- берілген байланыс бойынша гомолитикалық немесе гетеролитикалық ыдырау реакциясының жылу эффектісі.Байланыстың бұзылу энергиясы әртүрлі органикалық қосылыстарда келесі ерекшеліктерді көрсетеді: 1)бұзылу энергиясы кең дипазонында (ең жоғарғы нитрилдерде,ең төмен мөлшері нитроза қосылыстарында); 2) гомолитикалық қатарларда бұзылу энергия мөлшері тізбек үлкейген сайын азаяды.; 3) энергия мөлшері алкил тобының құрылысына тәуелді (алканолдарда,теолдарда,аминдерде);4) энергия мөлшері - түзілімдерде азаяды.мен салыстырғанда. 5) RX қатарында энергия келесі ретімен өзгереді.
C-CN>C-F>C-H>C-OH>C-CH3>C-Cl>C-NH2>C-SH>C-Br>C-NO2>C-I>C-NO
Осы қатарда бұзылу энергиясы төмендейді.
6) ығыстыру дәрежесі өсуімен энергия төмендейді.
3. Потенциялды энергия.Молекулалардың тұрақтылығы
        Электрондық энергия ядролық координатаға тәуелді.Бұл байланыс потенциялды энергияның бетімен көрсетіледі.Неғұрлым байланыс тығыз болса,соғұрлым потенциялды энергия жоғары және жүйе тұрақты болады.
      Координациялық қосылыстар құрылысы.
Дәріс мақсаты: Координациялық қосылыстар құрылысы жайында түсінік беру. 
Тақырыпқа қатысты сұрақтар:
* Координациялық (комплексті) қосылыстар. 
* Вернер теориясының негізгі тұжырымдары.
* Комплексті қосылыстар классификациясы. 
* Комплексті қосылыстар изомериясы.
Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Атомның векторлық моделі. Атомдық термдер. Микрожүйелер кестесі. Рассел-Саундерс схемасы. Атом термдерінің жіктелуі, негізгі термдер. Координациялық байланыс. Координациялық полиэдрлер түрлері. 
Кристалдық өріс теориясы. Орталық ион d-деңгейлерінің ыдырауы. Әлсіз және күшті өрістер. Атомдық термдердің кристалл өрісіндегі жіктелуі. Күшті және әлсіз өріс комплекстері және комплекстердің магниттік қасиеттері. Жоғары және төмен спинді комплексті қосылыстар. Лигандты кристалл өрісі арқылы тұрақтандыру энергиясы, оны есептеу. Әлсіз және күшті өрісте топтар теориясы көмегәмен dn-конфигурациялы ауыспалы элементтердің атом термдерінің ыдырауын есептеу. 
Спектрохимиялық қатар. Координациялық қосылыстар спектрлеріндегі электрондық ауысуларды түсіндіру. Оргел және Танабе-Сутано диаграммалары. 
Лигандтар өріс теориясы. Координациялық қосылыстардың электрондық құрылысын сипаттау үшін молекулалық орбитальдар теориясын қолдану. σ-орбитальдары және р- және PI-орбитальдары бар лигандты координациялық қосылыстардың МО. Координациялық полиэдрлер деформациясы және Ян-Теллер эффектісі. 
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* <<Комплексті қосылыс>>, <<коплекс түзгіш>>, <<лиганд>>, <<координациялық сан>> ұғымдары.
* Вернер теориясының негізгі тұжырымдары. 
* Лиганд түрлері. 
* Кристалдық өріс теориясы. 
* Спектрохимиялық қатар. Оргел және Танабе диаграммалары. 
3. Практикалық жұмыстар
                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 1
           ТАҚЫРЫБЫ: Молекула симметриясы
МАҚСАТЫ: <<Симметрия>>, <<симметриялық операциялар>>, <<симметриялық өзгерістер>>, <<симметриялық класс>>, <<топ>> ұғымдарына жете тоқталып, топтар теориясы тұрғысынан атомдық орбитальдардың классификациясын беру.
ТАПСЫРМА:
1.Обьект симметриясының элементтері.
2. симметриялық операция.
3. Симметрияның нүктелік топтары.
4. Симметрия топтары бойынша молекуланың жіктелуі.
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
Симметрия, симметриялық операциялар, симметриялық өзгерістер, класс және топ деген ұғымдар. Топтар қасиеттері. Нүктелі симметриялы топтар. Молекулалардың симметриялық топтар бойынша классификациясы.
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Симметрия  -  (геометриялық түсінігі) геометриялық фигуралардың өздерінің бөліктерінің қайталау қасиеттері. Әр түрлі жағдайларда алғашқы жағдайына сәйкесу қасиеті.
Симметриялық өзгеруі  -  симметриялық обьектінің өздік өзгеруі. Себебі обьект бөліктерінің геометриялық қасиеттері өзгеріссіз сақталады және екі нүктелерінің арасы өзгермейді.Симметриялық өзреруі  -  симметриялық операция деп аталады.
Симметриялық операцияда осы өзгерістердің шартты инвариантты нүктелердің бірлестігі пайда болады.Нүктелер қозғалмайды. Оларды симметрия элементтері дейді.Осы нүктелерден пайда болатын геометриялық фигураларда симметрия элементтері болып табылады.Симметриялық элементтердің көмегімен симметрияның әр түрлі операциялары орындалады. Молекулалық симметрия бар болғанда ол екі және одан да көп бір-бірінен ажыратылмайтын орентацияларды кеңістікте көрсетеді. Симметрияны анықтайтындар диполь момент және оптикалық активтілік. Топтар теориясы көмегімен симметрия сандық сипатталады. 
Симметрияда элементтердің 5 типі ажыратылады:
* Ұқсас элемент  -  Е,С1 оны алу үшін ұқсастылық операциясы орындалады.  Обьект осі бойынша 3600 айналады. Молекулалаық өзгеріссіз болады. Молекуланың орентациясы эквивалентті және ұқсас болады.
* Өздік айналу осі - Сn. Симметрия осі арқылы айналу операциясы. N операция ретін көрсететді.
* Айна жазығы  -  δ симметрия элементті молекуланы екі бірдей жазыққа бөледі.
* Симметриялық орталығы і обьектінің қарастырылатын нүктесі сонымен байланысып осы сызық бойынша орталықтан қарама-қарсы жағына бірдей қашықтыққа созылады.
* Өздік емес айналу осі Sn обьектінің өздік осі арқылы айналу осі және айна жазығындағы көрінісі перпендикулярлы болады. S2 болса, 1800 пен 2 рет айналады.
Қорытынды кесте
Симметриялық операция 
Симметриялық элементтер 
белгісі
мысалы
Ұқсас өзгеруі (эквивалентті)

Е,С1
Барлық молекулалар 
Өздік айналу осі
жазық
Сn
Н2О, NН3,ВҒ3 және т.б.
Симметриялық орталық
Ось, жазық
і
ВСІ2- ВСІ2
Өздік емес айналу осі
Ось, жазық
Sn
этан
Айна жазығы
ось
δ
Аммиак, су

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Симметриялық обьектілер деген не?
* Нүктелітоптарклассификациясы.
* Симметриялық элемент типтері
* Молекулалық орбитальдарды топтар теориясы тұрғысынан сипаттау.

Қолданылған әдебиеттер: 
* Папулов Ю.Г.,  Левин В.П., Виноградова М.Г.  <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II.50-53 с.
                                       
                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 2-3
 ТАҚЫРЫБЫ: Топтар теориясының элементтері
	МАҚСАТЫ: топ, топтар теориясы, нүктелі топтар, топтардың көбейту кестелері ұғымдарына жете тоқталып, топтар теориясы тұрғысынан атомдық орбитальдардың классификациясын беру.
ТАПСЫРМА:
* Топтар теориясы.
* Нүктелі топтар.
* Молекулалардың симметриялық топтар бойынша классификациясы.
* Топтардың көбейту кестелері.

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУ БОЙЫНША НҰСҚАУЛАР: Лекция материалдары, Ю.Г. Папулов, В.П. Левин, М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 27-31 стр. 
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ
Белгілі бір фигураны симметрия элементінің бірлестігі бойынша анықтаған топқа жатқызу. Симметрия топтары бұл нүктелік топтар. Себебі операция жасалғанда фигураны кем дегенде 1нүктесі  өзгермейді. 
	Жалпы нүктелік топтарды үш типке бөлінеді: 
1-ші тип: Cn, Sn, Cnv, Cnh, Ci
2-ші тип: dn, dnh,dd
3-ші тип: Т, Td, Tһ, О, Оh, І, Іh, К,Кh
Td-тобына өзіндік симметриясы бар дұрыс тетраэдр , Tһ тобына дұрыс тэтраэдр өздік симметрия өсі мен 
О- тобына дұрыс октаэдр немесе 
Оh- тобына қөп қырлы дұрыс симметрия өсі бар 
І -тобына дұрыс икосаэдр және пентогональды додекаэдр.
Іh- тобына икосаэдр немесе додекаэдр толық симетрия тобы.
К- сфера әр түрлі симметрия өстерімен 
Кh- сфера орта симметрия топтарымен
С1-галоген алмасқан туындыларыжатады.
Нүктелік топтар категорияларға бөлінеді: 
-Төменгі: тек қана өздік айналу осьі бар n2 ден аспайтын Sn топтары жатады(C1, C2, CI, C2v, C2h, d2, d2h....);
-Орташа: n˂3 болуы керек. басқа элементтері болуы мүмкін( С3, С4, С5... S4...);
-Жоғарғы: С˂3 болуы керек немесе infinity болуы керек(Т, О, І, К т.б).
Симметриялы нүктелі оператор көп санды. 
Объект (молекулалар) топтарға жіктелу тәсілімен симетрия элементтеріне сәйкес симметрия бойынша классификацияланады. Кем дегенде бір нүктені өзгертпейтін симетрия операцияларының мүмкін комбинациялары ( мысалы массалар орталығы) нүктелік топтардеп аталады. 
                                                                   1-кесте
       C3v нүктелік тобының көбейту кестесі

ӨЗІН ӨЗІ БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ:
* Молекулалық орбитальдарды топтар теориясы тұрғысынан сипаттау.
* Нүктелі топтар классификациясы. 
* BCl3 молекуласының симметриясын нүктелік тобын анықта.
                                       
                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 4
ТАҚЫРЫБЫ: Электронды жұптардың валентті қабықшасының итерусі теориясы. АХmЕnтүрлі молекулалардың геометриясын табу және олардың нүктелі топтарын анықтау.
МАҚСАТЫ: <<Электрон жұбы>>, <<валенттік байланыс>>, <<Молекуланың геометриялық құрылысы>>, <<молекулалық орбитальдар>>, <<атом орбитальдарының гибидтенуі>> ұғымдарына жеке тоқталып, электронды жұптардың валентті қабықшасының итерусі теориясын және АХmЕn түрлі молекулалардың геометриясын табу және олардың нүктелі топтарын анықтау.
ТАПСЫРМА:
* Электронды жұптардың валентті қабықшасының итерусі теориясы7
* Молекуланың геометриялық құрылысы
* Молекулалық орбитальдар
* Атом орбитальдарының гибидтенуі
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
Электрон, электрон жұбы, валенттік байланыс, тебісу күші, молекуланың геометриялық құрылыстары, атом орбитальдарының гибидтенуі деген ұғымдар. Электронды жұптардың валентті қабықшасының тебілуі теориясы.  АХmЕn түрлі молекулалардың геометриясы және олардың нүктелі топтары.
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Гибридтеліну дегеніміз әр түрлі атомдық орбитальдардың арласып, энергиялық ждағынан тиімді біркелкі АО-ң түзілуі. Мұндай гибридті орбиталдар басқа атомдармен химиялық байланыс түзуге өте бейім.Гибридті орбиталдардың саны гибридтенуге қатынасқан орбиталдардың санына тең.Гибридті орбиталдар электрон бұлттарының пішіні мен энергиясы жағынан бірдей болып келеді.Олар атомдық орбиталдарға қарағанда хим-қ байланыс түзу сызықтың бойында жатады,сондықтан электрон бұлттарының бүркесуіне қолайлы жағдай туады.АО гибредтену түрлері көп. Олардың ең маңыздыларын қарастырайық: .sp-гибридтену.Периоодтық жүйедегі екінші топша элеиенттерінің галогендерімен қосылыстарында sp-гибридтену түрі іске асды Берилийдің сутекпен және галогендермен қосылыстарын қарастырайық. Берилий негізгі жағдайда  жұптаспаған электрондары жоқ.Бірақ оның барлық қосылыстарының құрылысы түзу сызықты болып келеді. Осындай құрылысты ВБ теориясыментүсіндіру үшін,Ве электрондарының қозған жағдайын қарастырады, осының нәтижесінде екі жұптаспаған электрондар пайда болады. Ве-ң әртүрлі екі орбиталі бірігіп жаңа жәнне ұқсас екі гибридті электрондар пайда болады. sp-гибридтену. Бір s-орбитальдарымен және екі р-орбиталдарымен қосылып, жаңа үш sp-гибридтелу дейді. Олардың валенттік бұрыштары           120º және бір жазықтықта орналасқан ең қолайлы жағдай орналасады. Осындай гибридтену периодтық жүйедегі үшінші топша элементтерінің молекулаларына тән. Әр түрлі гибридті орбитальдардың кеңістіктегі құрылысы да әр түрлі болады: сызықты, үшбұрышты, тетраэдрлі. Валенттік жұп электрондардың тебелісу теориясы толық гибридтелу бойынша байланысқа қатыспайтын электрон жұптарының тебісу әсері байланыстырушы жұп электрондарға қарағанда көбірек. Сонымен ВБ әдісін қолданып қорытынды жасауға болады:
1.ВБ әдісі көптеген молекулалардың геометриялық құрылысын түсіндіруге мүмкіндік береді.
2.Гибридті орбиталдардың кеңістікте орналасуы өзара электрон бұлттарының приципіне бағынады.
3.Гибридтеліну коволентті баланыстың ерекше қасиеті,байланыстың бағытталынуын сипаттайды.Ковалентті байланыстың иондық байланыстан басты айырмашылығы,иондық байланысқа бағытталу қасиеті тән емес.
Молекулалық орбиталдар теориясы (МОТ). Молекулалық орбиталдар әдiсi бойынша молекуладағы электронды бiрнеше орталықты қамтитын (атомдардың ядроларын) толқындық функция арқылы өрнектеуге болады. Оның негiзгi қaғидасы мынадай: молекулада бастапқы атомдарды байқамайды, тек ядроларды бөлiп қарайды. әрбiр электрон барлық ядролар жэне молекуладағы барлық электрондар өрiсiнде қарастырылады. Еңқарапайым жақындасуда молекулалық  орбиталдар Шредингер теңдеуiнен шығатын атомдық орбиталдардың сызықтық комбинациясы болып табылады. қазiргi уақытта молекулалық орбиталдар теориясы бiрте-бiрте кеңiнен қолданыла бастады. 
Молекулалық орбиталдар теориясы (МО) - молекуланың электрондық құрылысын анықтайтын әдiс. Бұл  теорияның негiзгi принципi - молекула бутiн бiр тұтac жүйе. Молекулаға барлық электрондар мен ядролар ортақ. Химиялық байланыстың түзiлуiнiң себебi - барлық электрондардың барлық ядролар мен электрондарға ортақ өpicтe қозғалуы. МО ерекшелiктерi. Валенттiк байланыс әдiсi АО (атомдьық орбитал) жеке бiр атомның электронының козғалысын сипаттайды. Молекулалық орбиталдар (МО) бүкiл молекуладағы ядроларға ортақ МО  -  көп центрлi орбиталдар. МО әдiсi молекуладағы әр электронға сәйкес молекулалық орбиталды сипаттайды. 
Молекулалық орбитал атомдық орбиталды сызықты комбинациялау нәтижесiнде түзiледi деп саналады. Бастапқы әрiптерiн алып қысқартқанда былай жазылады: АОСК=МО, молекулалық орбитал ол атомдық орбиталдардың сызықты комбинациясы.
Бiрақ, молекулалық орбиталдар түзiлу үшiн АО - орбиталдар кесімді шарттарға сай болу қажет: 
  +  атомдық орбиталдар энергияларының шамасы жақын болуы; 
- атомдық орбиталдағы бүркескен электрон бұлттары тығыздығының шамасы улкен болуы; 
- атомдық орбиталдардың байланыс орталығы бiр симметрияда болуы. молекулалық орбиталдар әдiсiнiң принципi - молекуладағы әp электронды сипаттайтын толқындық функция молекула құрамындағы барлық ядролар өpiciне қатынасты болуы қажет. Ең қарапайым турiнде: молекулалық орбитал дегенiмiз атомдык орбиталдардың өзара сызықты комбинациясын құру нәтижесiнде түзiлген жаңа орбитал. 
Молекулалық орбиталдар әдісi молекуладағы электрондар бiрнеше орталықгарға ие болған (атомдардың ядролары) толқындық функциялармен сипатталады. Атомдық орбиталдарды өзара қосып не алып тастаса молекулалық орбиталдар тузiледi. 

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* <<Электрон жұбы>>, <<валенттік байланыс>>, <<Молекуланың геометриялық құрылысы>>,<<атом орбитальдарының гибидтенуі>>,<<молекулалық орбитальдар>> ұғымдары.
* Электронды жұптардың валентті қабықшасының итерусі теориясы.
*  АХmЕnтүрлі молекулалардың геометриясын анықтау.

Қолданылған әдебиеттер: 
* Папулов Ю.Г.,  Левин В.П.,  Виноградова М.Г.  <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>>. - Часть II. 50-53 с.
                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 5
ТАҚЫРЫБЫ: Молекуланың электрі дипольді мезеті.
МАҚСАТЫ: Химиялық байланыстар,молекуланың электрі дипольді мезеті, полюсті және полюссіз молекулаларды және симметрия арқылы олардың изомерлерін анықтау.
	ТАПСЫРМА: 
1.Химиялық байланыстар
2. Дипольді момент 
3. Полюсті және полюссіз байланыстар
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР: Химиялық байланыстар,дипольді момент,полюсті және полюссіз байланыстар,полюсті және полюссіз молекулаларды және симметрия арқылы олардың изомерлер түсініктері бойынша конспект жазу және баяндама беру.
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Химиялық байланыстар  --  химиялық элементтер арасындағы тұрақты тепе-тең күйдегі жүйе жасауға келіп тірелетін (молекула, ион, радикал) электромагниттік әсерлесу жиынтығы.  Химиялық байланыс  --  атомдардың химиялық қосылыс түзіп әрекеттесуі. 19 ғасырдың басында К.Бертолле Химиялық байланыс түзілуінің гравитациялық, 1810 жылы Й.Я Берцелиус электрхимиялық, 1861 жылы орыс ғалымы А.Н Бутлеров заттардың химиялық құрылыс теориясын, 1915 жылы неміс физигі Кассель, 1916 жылы ағылшын ғалымы Г.Льюис электрондық теорияларын ұсынды.
Кванттық механика көзқарасы тұрғысынан Химиялық байланыс валенттілік сұлба және молекулалық орбиталдар әдісімен түсіндіріледі. Химиялық байланыс түзілуіне қарай төртке бөлінеді:
* иондық
* ковалентті
* металдық
* сутектік
Иондықхимиялықбайланысэлектртерістілігібойыншаайырмашылығыүлкенметаллменбейметаллатомдарыарасындатүзіледі. 
Химиялық әрекеттескенде валенттік электрондарын беріп, оң зарядты иондарға (катиондарға): К־ - е - К+ бейметаллатомдары электрондар қосыпалып, теріс зарядты иондарға (аниондарға) айналады: Cl+е - Cl־. Әр аттас зарядты иондар бірін-бірі тартып молекула құрайды: K+ + Cl־= KCl. Иондық химиялық байланыс қарама-қарсы зарядталған иондардың электростатикалық тартылысы нәтижесінде жүзеге асады. Иондар түзілу арқылы жүзеге асатын байланыстарды иондық байланыс, қосылыстың өзін иондық қосылыс деп атайды. Иондық қосылыстардың қайнау, балқу температурасы жоғары, қызуға тұрақты, олар полюстік еріткіштерде тез ериді, ерітінділері электр тоғын жақсы өткізеді.
Ковалентті химиялық байланыста  --  әрекеттесуші атомдарға ортақ электрондар жұбы пайда болып, олардың санына қарай бір немесе бір неше еселенген байланыстар түзіледі. Мысалы, сутек молекуласы атомдары арасында бір (Н:Н), оттек молекуласында қос (:О::О:), азот молекуласында үш (:N:::N:) еселенген ковалентті химиялық байланыс бар.Ковалентті химиялық байланыстар электрон жұбының атомдардың арасында орналасуына қарай полюсті және полюссіз деп екіге бөлінеді.
Полюсті молекулада химиялық байланыс түзетін ортақ электрондар электр терістілігі күшті атомға ығыса орналасады. Молекуланың полюстілігі диполь моменті арқылы көрсетіледі. Полюстік молекулалардың қайнау және балқу температурасы төмен, полюсті еріткіштерде үйектеліп иондарға ыдырайды.
Полюссіз ковалентті Химиялық байланысты молекулада электрон жұбы атомға ауыспай, симметриялы түрде ортада орналасқан. Полюссіз Химиялық байланыстағы қосылыстардың қайнау және балқу температуралары төмен, полюсті еріткіштерде иондар түзбейді, электр тоғын өткізбейді. Ортақтаспаған электрон қосағынан және электронсыз бос орбитасы бар атомдардан (донар-акцепторлы) түзілетін сутектік және металдық химиялық байланыстар координациялық байланыс деп аталады. 
Сутекті химиялық байланыс  --  екі не бір молекуладағы атомдар арасында сутек атомының оң заряды арқылы түзіледі.
Металдық химиялық байланыс  --  металл атомдарының сыртқы қабатындағы бос электрондар қатысуымен түзілетін байланыс. Химиялық байланыс валенттік электрондар арқылы жүзеге асады.
Химиялық байланысының негізгі сипаттамалары:
* байланысэнергиясы,
* байланысұзындығы,
* валенттікбұрыш.
Байланыс энергиясы  --  өзара байланысқан атомдарды не иондарды бір-бірінен ажырату үшін жұмсалатын энергия. Байланыс ұзындығы  --  химиялық байланыстағы атомдар ядроларының арасындағы қашықтық, валенттік бұрыш  --  байланысқан атомдар ядролары арқылы жүргізілетін жорамал сызықтар арасындағы бұрыш. Бұл көрсеткіштер зат молекуласының құрылысын, пішінін және беріктігін сипаттайды.
Химиялық байланыстардың түрлері. Химиялық байланыс түзілген кезде әрекеттесуші атомдардың сыртқы электрондық қабаттарында өзгерістер жүреді. Байланыстың төрт түрі болады.Ковалентті байланыс ортақ электрон жұбы түзілу арқылы іске асады. Химиялық байланыстың түзілуін электртерістілік ұғымын қолданып түсіндіруге болады. Электртерістіліктері бірдей элемент атомдарының арасында (Н2, О2, N2, С12) байланыста болатын сутек молекуласының түзілу мысалында қарастырайык. Сутек атомының электрондық формуласы 1s1. Сутектің электротерістілігі 2,1. S-электрондарының электрон бұлттары сфера (шар) тәрізді, олардың өзара әсерлесуін былай көрсетуге болады; сонда s электрондарының бұлттары өзара қабысып, екі электрон екі ядроға да ортақ, олардан бірдей қашықтықта орналасады.
Бірдей атомдардың арасындағы байланыс полюссіз ковалентті байланыс деп аталады. Электрон бұлттары қабысуы нәтижесінде энергия бөлініп, молекула түзіледі. Бұл энергия шамасы молекуладағы байланыс беріктілігін сипаттайды, олай болса молекула жеке атомдарға қарағанда тұрақты жүйе болғаны.Полюссіз ковалентті байланыста байланыстырушы электрон жұбының бұлты ядролардан бірдей қашықтықта орналасады. 
Иондық байланыс - иондардың арасында электрстатикалық тартылыс күшінің әсерінен түзілетін байланыс.Оң зарядты иондар - катиондар, ал теріс зарядты иондар - аниондар.Нағыз металдар (I, ІІА) мен нағыз бейметалдардың (VI-VIIА) арасында иондық байланыстар түзіледі. Иондық байланыс тұздарда, негіздерде және қышқылдарда да байқалады.Иондардың зарядтары араб цифрларынан кейін көрсетіліп, элемент таңбасының оң жағын ала жазылады.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Молекуланың электрі дипольді моменті.
* Химиялық байланыстар ұғымдары .
* Полюсті және полюссіз молекулаларды және симметрия арқылы олардың изомерлер.
Қолданылған әдебиеттер: 
* Папулов Ю.Г., Левин В.П., Виноградова М.Г.  <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 34-37 с.
                                       
                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 6
ТАҚЫРЫБЫ: Молекулалар поляризацияланудың полярлығы және анизотропиясы, молярлы рефракция. Молярлы рефракцияны есептеу.
МАҚСАТЫ: <<Молекулалар поляризацияланудың полярлығы>>, <<молярлы рефракция>> ұғымдары.  Молярлы рефракцияны есептеу.
ТАПСЫРМА:
* Молекуланың поляризациялануы;
* Молярлы рефракция;
* Рефракцияны есептеудің аддитивтік схемасы.

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР: Лекция материалдары, Ю.Г. ПапуловВ.П. Левин М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 27-31 с. 
	ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Молекуланың индукцияланған мезеті және поляризациялануы.
Егер молекула полярлы молекула немесе ионнан түзілген өріске (немесе сыртқы электрлік кернеумен Е) түссе, онда оған молекулада электрлік мезетті индуцирлейтін (қоздыратын) өрістің әсер ету күші Ғ әсер етеді. 
                  μинд=а·Е                         (1)
                                       
а, коэффициенті  -  молекула полярлығы деп аталады. Полярлық  -  электр өрісінде Е кернеумен бөлшектердің дипольдік мезетке ие болу қабілеті.
а  -  поляризацияның сандық өлшемі. 
Поляризация  -  атомдардың ядролары мен зарядтарының, молекулалардың немесе иондардың бір-біріне қатысты сыртқы электр өрісі әсерінен ығысуы олардың дипольдік мезетінінің  өсуіне  -  деформациялық поляризацияға әкеледі. (Егер молекла полярлы емес болса, μ=0)
аD- деформациялық полярлық коэффициені.
                              аD =αэл+αат
Электронды  поляризациялану αэл электрондардың ығысуына тәуелді. Атомды поляризациялану αат  атомдық немесе ядролардың ығысуына  тәуелді. Молекуланың (атомның) сыртқы электрондары ядродан неғұрлым алыс қашықта болса, электронды поляризациялануαэл соғұрлым жоғары. Электрондармен салыстырғанда ауыр атомдық ядролардың ығысуы үлкен емес және αат αэл-ң 10-15 %-ін құрайды. Сондықтан αα= αэл
Полярлы  молекулалар μ!=0  өріс әсерімен потенциалдық энергиясы min сәйкес болатын тұрақты жағдайда болатындай өрістің күштік сызығынан алыс орналасады  -  бағытталған (ориентатциялық)поляризациялану
                                 αор=   , 
яғни  Т жоғары болғанда αор  төмендейді, ал молекула полярлығы u жоғары болған сайын αор жоғары  болады. Егер молекула электрлік өрісте орналасса, онда молекуланың ядролық конфигурациясы және ядро маңындағы (-) зарядтардың кеңістікте таралуы өзгереді. 
Молярлы рефракция
Ланжевен-Дебай теңдеуі полярлы емес молекулалар үшін бу молекуласының молі үшін:
                        PM=*    (1) = NA*a         (2)
Спектрдің көрінетін және жақын УК аймақта ε қарағанда сыну көрсеткіші n өлшеу оңай болғандықтан ε=n2 теңдеуге негезделіп, (2) теңдеуде Рм үшін ε орнына n2 енгізуге болады. 
(2) теңдеуде поляризацияны n2 деп белгілеп, мольдік рефракция деп атайды.
                       PM=Rm (тәжр) =*   = NA*a  (3)
Рефракцияны есептеудің аддитивтік схемасы.
Рефракция  -  молекулалық электронды бұлттың полярлық өлшемі. Соңғысы атомды бұлттарынан құралады. Сондықтан, егер жеке атом немесе иондарға рефракцияның белгілі мәнін жазсақ, онда молекула рефракциясы атомдар немесе иондар рефракциясының қосындысына  тең болады. 
                              Rтеор=ΣnRi(4)
n  -  молекуладағы байланыстар саны
Ri  -  рефракцияның порциалды эффектілері.
Осы теңдеу мольдік реферакцияның аддитивтілік ережесін көрсетеді. Жарықта тек байланыс түзетін валентті электрондар полярланатындықтан R[м3/кмоль] байланыстар рефракциясының қосындысы ретінде рефракцияны есептеу әдісі болады. 
Аддитивтілік ережесі молекуланың құрылысын  анықтау үшін қолданылады: Rтеор  - ты тәжірибе берілгенінен Rтәжр  салыстырады. 
Заттың бір молінің молекулалар көлем қосындысы молярлық рефракцияға тең. Көлем аддитивтілік қасиеттерге ие болады, яғни жалпы көлемоны құрайтын бөлшектердің барлық көлемдерінің қосындысына тең (II, III байланыс, сондай-ақ  кернеулі циклдар) 
                      Rn=ΣmRат+ΣmRц + Σ mRбайл
m  -  байланыс, цикл, атомдар саны.

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Молекуланың индукцияланған мезеті және поляризациялануы.
* Молярлы рефракция.
* Рефракцияны есептеудің аддитивтік схемасы.
Қолданылған әдебиеттер: 
1. Папулов Ю.Г.,  Левин В.П.,  Виноградова М.Г. <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II.50-53 с.
                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 7
ТАҚЫРЫБЫ: Молекулалардың энергетикалық жағдайы. Молекулалардың айналуы және айналу жағдайы. Айналу спектрі бойынша молекулалардың параметрлерін есептеу.
	МАҚСАТЫ: Молекулалардың энергетикалық жағдайын; молекулалардың айналуы және айналу жағдайын анықтау және айналу спектрі бойынша молекулалардың параметрлерін есептеу.
	ТАПСЫРМА:
1.Молекулалардың энергетикалық жағдайы
2. Молекулалардың айналуы
3. Молекулалардың айналу жағдайы
4. Айналу спектрі
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
Лекция материалдары, Ю.Г. Папулов В.П. Левин М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 27-31 стр.
	ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Молекула энергетикалық күйлерінің деңгейлері:


Қозғалу          Электрондық         Тербелісу           Айналу
                   Еt                           Еȇ                              Еv                        Еr
Молекуланың жалпы энергиясының қосындысы:
E=Еt + Еȇ + Еv + Еr        (1)
Толқындық жағдайда сипаттауға боалыд:
ɸ= ɸ t + ɸ ȇ + ɸ v + ɸ r     (2)
* және (2)  -  қозғалу  - мүмкіндіктің  (W) анықталған таралуы.
Қозғалудың 4 түрлі мүмкіндіктерінің анықтамалары:
* Қозғалу  -  молекулалық массаның орталығының орналасу мүмкіндігі.
* Электрондық қозғалу  -  атом ядроларының кеңістігінде электрондық конфигурацияның мүмкіндігі.
* Ядролардың тербелісуі  -  ядролық конфигурацияның мүмкіндігі.
* Молекуланың айналуы  -  молекуланың бастапқы жағдайға айналып келу мүмкіндігі.
Қозғалу энергетикалық деңгейге байланысты электрондық мүмкіндік жағдайына байланысты келесі формуламен есептеледі:
dWt = ɸt*ɸdt 
dWt =dWt ∙ dWȇ ∙ dWv ∙ dWr    
dWt = ɸt*ɸdt ∙dV0
dV0  - элементтің көлемдік бірлігі.
dV0 = dx0 dy0 dz0
ɸt*ɸt  -  x,y,z жүйесіне сәйкес мүмкіндіктің тығыздығы.
Электрондық жағдай:
dWȇ = ɸȇ* ɸȇ ∙ dτ1 ∙ dτ2 ∙ ...∙ dτn
Электрондық конфигурацияның мүмкіндігі dτ1 көлемінде орындалады(i=1,2,3,..n бола алады).
ɸȇ* ɸȇ  - электрондық жүйеде таралу (x,y,z  мүмкіндігі).
Тербелісу жағдайы:
dWv  = ɸv* ɸv ∙ dVR
dVR  =dR1 ∙ dR2 ∙...∙ dRn	
dVq  =dq1 ∙ dq2 ∙...∙ dqn
ɸv* ɸv  -  ядролардын конфигурациялық мүмкіндігінің тығыздығы.
R1 ,R2 ,... dRn және q1,q2 ,... dqn  -  ядролардын координаттары.
	Айналу жағдайы : 
 dWr  = ɸr* ɸr ∙ dVσ
dVσ = sinƟdƟdɸdx
ɸr* ɸr  -  молекулалардың бастапқы жағдайына айналу мүмкіндігінің тығыздығы.
Координаталарда (R1 ,R2 ,... dRn) молекула қозғалысының геометриялық тәуелділігі потенциалдық энергия беті деп аталады.
Ер = Е (R1 ,R2 ,... dRn)  -  координата функциясы болып табылады.
Егер потенциал беті ең аз деңгейде бір тереңдікте минимунға тең болса,молекула жағдайы тұрақты болады.
Химиялық байланыстың көрсеткіші:
* Потенциал беті төмен болу керек,ең төменгң минимунға жету керек.
* Электрон тығыздығы екі байланысқан атомдар арасында жоғары болуы керек.
Энергиялық деңгей арасындағы ауысулар  - молекуланың атомдары арқылы көрсетіледі.
Айналу деңгей арасында ауысу спектрлері түзіледі,олар ИҚ және микротолқын облысында жатады.
Тербелісу деңгей арасындағы ауысулар  - тербелісу  - айналу спектрі арқылы көрінеді,ИҚ облысында жатады.
Электрондық деңгей арасындағы ауысулар  - электрондық ауысулар және тербелісу  - айналу жағдай мүмкін, олар УК және көзге көрінетін облыстарда жатады.
Молекула  -  <<қатаң рататор>>, яғни молекула айналғанда ядролар аралығындағы қашықтық өзгермейді.  Молекуланың  айналуы молекуланың айналу осіне перпеньдикулярлы ось бойынша жүреді. Перпеньдикулярлы ось ауырлық орталық бойынша өтеді-ол жақындатылған массамен келтіріледі,μ . μ  -  ауырлық орталығынан молекуланың шетіне дейін радиусқа тәуелді. Атомдардың массаларын m1 және  m2  белгілейді,онда келтірілген масса (μ) : 
Μ = m1 ∙ m2 / m1 +  m2   тең болады.
E=1/2 IW2 = ( IW2)/2 I = Р2/2 I
I= μr2
Р= IW= μr2 W
W  -  айналу жиілігі
I  -  молекуланың  инерция мезеті
P  -  қозғалу мөлшерінің мезеті
R  -  ядролар арасындағы қашықтық.
Кванттық механикаға сәйкес қозғалу механикасы:
Р2 =(h2/2 PI2 )J(J+1)
J  -  айналу квант саны (0,1,2,3,...n)
Бұл фомула қозғалу мөлшерінің мезетінің кванттары квант мөлшеріне сәйкес.
Айналу энергиясы квантталған : 
ЕJ =(h/8 PI2 J)L(J+1)
(h2/8 PI2 J) = В санына тең. В  - айналу тұрақтысы  -  айналу энергиясының абсалютті шамасын анықтайыды,сек-1.
В=(h/8 PI2 JС),см-1
ЕJ = ВhL(J+1) *
Осындай айналу спектрлері сызықтық молекулада нльден ерекше дипольді мезеті тұрақты молекулаларда,симметрия орталығы жоқ молекулаларда кездеседі.
Таза айналу ауысымдары келесі формуламен анықталады: ∆J = +-1, яғни екі көршілес энергия деңгейлері бір-бірін комбинирлейді.
Ауысу жиілігі келесі формуламен анықталады:
*ʋ= (ЕJ'/h) - (ЕJ''/h) = 2В(J+1)
Таза айналу спектрлер арасы бірдей сызықтардан шамасы 2В ИҚ облысында орналасады.
ЕJ = ВhL(J+1) - DhJ2  (J+1)2
Неғұрлым J жоғары болса, соғұрлым D  -  тұрақты (<10-4) төмен болады және спектр сызықтары бір-бірімен жабасып,бір сызықпен көрсетіледі.
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Молекулалардың энергетикалық жағдайы
2. Молекулалардың айналуы
3. Молекулалардың айналу жағдайы
4. Айналу спектрі

Қолданылған әдебиеттер: 
* Ю.Г. Папулов В.П. Левин М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 50-53 стр.

                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 8
ТАҚЫРЫБЫ:   Гармоникалық жақындаудағы және ангармоникалықты есепке алғандағы тебелмелі жағдайы. Қос атомды молекуланың диссоциялану энергиясын анықтау.
	МАҚСАТЫ:   Гармоникалық жақындаудағы және ангармоникалықты есепке алғандағы тебелмелі жағдайы. Қос атомды молекуланың диссоциялану энергиясын анықтау.
	ТАПСЫРМА:
* Қос атомды молекула  тербелісі мен айналуы
* Гармоникалық асциляторға жуықтау
* Aнгармоникалық асцилметор жуықтауда
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР: Молекулалардың айналмалы-тербелмелі күйлер.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Классикалық теория бойынша 2 атомды молекула тербелісі 2 атомды молекула  тербелісі мен айналуы үшін q<υ =  (q) (q)dq					(17 )

мұндағы, =r=re+q								(18)
Сондықтан ψυ (q) келтірілгендігін ескерсек,
υ = + (q) q   (q) dq = + (q) q dq   (19)

Б) ангормоникалық асцилметор жуықтауда 
Потенциалдық энергия U (q)  квадратының функциясы (5)                       ретінде алынуы мүмкін екенін қарастырдық. Берілген функция  67- суреттегідей тепе-теңдік жағдайын ең төмен аймағында ғана нақты функцияның U (q)  жүруін береді. 
Морзе функциясынан re - infinity дейінгі өзгерудің барлық аймағында дерлік нақты функция U (q) формасын сапалы түрде дұрыс береді.
q= -re; яғни r=0 болғанда осы мән маңайында Морде функциясы дұрыс емес. Бірақ бұл белгілі бір мәнге ие болмайды. 
Морзе функциясын қолданғанда 2 атомды молекуланың тербелмелі күйі үшін шредингер теңдеуінде потенциалдық функция ретінде 

 +  [E-De (1-)2ψ=0	(20)

Толық тербелмелі энергия үшін өрнекте осы теңдеуден кванттық сан υ енгізу керек.
Υ санымен анықталатын күй энергиясы 

Еυ= E (υ)+=  (υ+) -  (υ + )	(21)

(21) теңдеуді мына түрде жазады: 
Eυ=E(υ) =he ξωe (υ+1/2)  -  ωe Xe (υ+1/2)2}      (22)

мұндағы 	
ωe=						(23)
ωexe = 							(24)

4 β2/8PI2cμ шамасы қандай да бір  таңбамен емес, ωехе белгіленеді және ангормоникалық  коэфициент деп аталады. 
Е (υ)  өрнегін тербелмелі  терм арқылы  G(υ) көрсетеді. 

Е (υ)  =he G (υ)						(25)
(22) теңдеу үшін
G(υ)= ωe( υ+ ) - ωехе(υ+ )2	(26)

ωе және ωехе  шамалары  -  тербеліс тұрақтылары  және олар  үшін әр уақытта мына шарт орындалу керек 
ωехе << ωе (27).
Гармоникалық асцилятордың  қарастырылған жуықтау үшін энергия өрнегіндегі ерекшелік келесідей, егер 70 суретті қарастырсақ 
энергия Е (υ)   кванттық санға сызықтық емес тәуелді.
2 көршілес тербеліс  деңгейі энергиясының айырмасы  тұрақты емес және υ өскен сайын  төмендейді:
+ = E (υ+1)- E (υ)= hc+= hc [ωе- 2 ωехе(υ+1)] 	(28)

Осылайша, энергия деңгейлері υ өскен сайын молекуланың қозуымен, жақындайды. 
Екі  атомды молекуланың энергиясының дискретті  тербеліс  деңгейінің  соңғы саны болады. Энергияның бұл деңгейлерінен  тербеліс жоғары υ=υmax міндетті түрде молекулалардың  атомдарға диссоциациялауын жүргізеді. 
Тербеліс соңғы кванты  мына талапты қанағаттандырады. 

Е (υmax)  -  Е (υmax) ≈0			(29)

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Қос атомды молекула  тербелісі күйлерін қарастыру;
* Гармоникалық асциляторға жуықтау
* Aнгармоникалық асцилметор жуықтауда
Қолданылған әдебиеттер: 
* Папулов Ю.Г.,  Левин В.П.,  Виноградова М.Г.  <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 56-59 стр.

                    ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 9
ТАҚЫРЫБЫ: Молекулалардың тербелмелі-айналдыратын күй-жағдайы. Молекулалық параметрлердің есеп-қисабы.
МАҚСАТЫ: ТАПСЫРМА:
* Молекулалардың айнымалы-тербеліс күйі.
* Молекулалярлы параметрлерді есептеу.

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР : Лекция материалдары, Ю.Г. Папулов, В.П. Левин, М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 27-31 б. 

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
1.Классикалық теория бойынша 2 атомды молекула тербелісі 2 атомды молекула  тербелісі мен айналуы үшін q<>. - Часть II.  -  С. 50-53.
                                       
                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 10
ТАҚЫРЫБЫ:   Симметриямен белсенді тербелулердің анализ әдісімен ИК және КРС-спектрлерде белсенді тербелулерді анықтау.

МАҚСАТЫ: Симметриямен белсенді тербелулердің анализ әдісімен ИК және КРС-спектрлерде белсенді тербелулерді анықтау.

ТАПСЫРМА:
1. Молекулалардың айнымалы-тербеліс күйі.
2. Айналмалы тербеліс спектрлері ИК спектрлерін таңдалу ережесі.
3. Молекулалярлы параметрлерді есептеу.
4. Комбинациялық шашырату спектрлері.
ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
Лекция материалдары, Ю.Г. Папулов, В.П. Левин, М.Г. Виноградова <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>> Часть II. 27-31 б.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Айналмалы тербеліс спектрлері ИК спектрлерін таңдалу ережесі.
Молекулярлы параметрлерді есептеу.
	Мұндай спектрлер негіз электрондық күйдің айналмалы тербеліс деңгейлері арасындағы ауысулар кезінде байқалады. Бұл спектрлер толқын саны 20-ден -10000 см-1 болатын аймақта жатады (яғни толқын ұзындығы 1-200 мм болатын аймақ). Қарастырылатын ауысулар кезіндегі туатын спектр сызықтарының толқын саны мына формуламен өрнектеледі:

        υ= = G (υ`)- G (υ``)+ Bυ`J`(J`+1)- Bυ``J``(J``+1)      (1)
υ' υ'' берілгенмен белгіленген толқындық деңгейлер және осы толқындық деңгейшенің әртүрлі айналмалы деңгейшелер арасында ауысулар кезінде пайда болатын спектр сызықтары.
            υ=υυ',υ''+ Bυ`J`(J`+1)- Bυ``J``(J``+1)		(2)
          мұндағы υ=υυ',υ''= G (υ`)- G (υ``)		(3)
Берілген υ' және  υ'' кезіндегі сызықтар жиынтығы (2) υ' υ'' ауысуына сәйкес жолақ деп аталады. 
Таңдау ережесі бойынша J'=J''+-1.  Жолақ сызықтары 2 тармаққа біріге алады.  Бір тармақтар J'=J''-1 болатын сызықтар, ал 2-шісіне J'=J''+1 болатын сызықтар жатады. J''= J белгілеуін енгіземіз. Онда Р тармақ сызықтар үшін J'=J-1, ал R тармақ сызықтары үшін болады. R тармақ сызықтары J=0-ден, ал Р тармақ сызықтары J=1  -  ден басталатыны белгілі, себебі J' (-) мәнге ие бола алмайды. Р және R тармақ сызықтарының толқын саны күйлерден төменгі айналмалы квант саны J, функциясы сияқты болады:
υp(J)= υυ',υ''+ Bυ`(J`-1)J- Bυ``(J``+1)= υυ',υ''  -  (Bυ`+ Bυ``)J+ (Bυ`- Bυ``)J2  (4)
J=1,2.... 
υR(J)= υυ',υ''+ Bυ`(J+1)(J+2)- Bυ``J(J+1)= υυ',υ''+2 Bυ`+ (3 Bυ`- Bυ``)J+ (Bυ`+ Bυ``)J2
J=0,1,2...
Тұрақтылар айырмасы Вυ' - Вυ'' абсолюттік шама бойынша (3 Вυ' - Вυ'') немесе (Вυ' + Вυ'') санымен неғұрлым аз төмен. Тербелмелі күйлер үшін айналмалы тұрақтылар.
Егер Р және R тармақтарында толқын саны мәні тәжірибелік өлшенген болса, онда төменгі және жоғарғы тербеліс күйлер үшін Вυ'   Вυ'' туындыларын анықтауға болады. 
                       υR(J)- υp(J)=4 Bυ` (J )	   (5)
                                  Bυ`=		(6)
                                  Bυ``=		(7)
Бірнеше әртүрлі тербеліс күйлері үшін Вυ білсек, Ве және α тұрақтыларын табуға болады. 
                             Bυ=Be-α (υ+)		(8)
υ=0,1,2...
Ве және α білсек, кез-келген тербеліс деңгейі үшін Вυ тұрақтысын және кез-келген тербелмелі және айналмалы деңгейі үшін берілген электрондық күйдегі молекуланың айналу энергиясын анықтауға болады.
                 Fr(J)=heBυJ(J+1)=he[Be-α(υ+ )]J(J+1)		(9)
υ=0,1,2...			J=0,1,2...
Тербелмелі тұрақтыларды анықтау:
υinfinity=G(υ)-G(0)=ωe(υ+)-ωexe (υ+)- [ωe- ωexe]= ωeυ- ωexe(υ2+υ)		(10)
                             υ1<--0 = ωe-2 ωexe
                          υ2<--0 = 2ωe-6 ωexe                  (11)
                             υ3<--0 = 3ωe-12 ωexe
Тәжірибелік берілгендерден ωе , ωехе табуға болады. ωе , ωехе белгілі болса, Еυ есептеуге болады.
               Eυ=he G (υ)=hc[ωe(υ+)- ωex(υ+)2+...]		(12)
υ=0,1,2...
2.Комбинациялық шашырау спектрлері. Бұл электронда күйдегі айналмалы тербеліс күйлері арасындағы ауысулар шашырау кезінде жүруі мүмкін. 

Толқын саны			υ=υ0+-		(13)
E`υ,r, E``υ,r, орнына қойғанда 
             υ=υ0+-[G(υ`)-G(υ``)+Fυ`(J`)- Fυ``(J``)]			(14)
Айналмалы термдер айырмасы кіші айналмалы структура кейде ғана байқалады.Fυ=(J`)- Fυ`` (J``)
                        υ=υ0+-[G(υ`)- G(υ``)]	(15)
Комбинациялық шашырауда υ'<-->υ'' ауысуларында ең интенсивті болып 1<-->0 табылады. Υ өрнегіне υ'=1 және υ''=0 қойып, мынаны аламыз:
                      υ=υ0+-[G(1)- G(0)]= υ+-ΔG ((1/2))
                      ΔG(1/2)=G(1)-G(0)=ωe-2 ωexe≈ ωe

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1. Молекулалардың тербелмелі және айналмалы-тербелмелі күйлері.
2. Комбинациялықшашырауспектрі. 
3. Тербелмелі тұрақтыларды анықтау.

Қолданылған әдебиеттер: 
1. Папулов Ю.Г., Левин В.П.,  Виноградова  М.Г.  <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>>. - Часть II. - С. 50-53.

                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 11
ТАҚЫРЫБЫ <<Екі және көп атомды молекулалардың электрондық жағдайы, олардың сипаттамасы мен жіктелуі. Электронды толқынды функцияларының симметриясы>>

МАҚСАТЫ: Екі және көп атомды молекулалардың электрондық жағдайы, олардың сипаттамасы мен жіктелуі. Электронды толқынды функцияларының симметриясымен танысу.
	ТАПСЫРМА:
1.Көпатомды молекулалардың потенциалдық беті және  eкі атомды молекулалардың потенциалдық функциялары.
2. Екі атомды молекулалардың электрондық күйлерін жіктеу классификациясы.
3. Екі  атомды  молекуланың электрондық толқындық функция симметриясының қасиеттері.
4. Көпатомды молекулалардың е-е-  толқындық функцияларын және е-е-  күйлерін жіктеу.

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР:
Лекция материалдары, Папулов Ю.Г.,  Левин В.П., Виноградова М.Г. <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>>. - Часть II. - С. 45-52.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
* Екі атомды молекулалардың геометриялық конфигурациясы 1-ге тең параметрлер санымен  (бір параметрмен) анықталады. 
                                 3k-5=3*2-5=1
Бұл параметр ретінде атомдардың ядроаралық қашықтығы r алынады.  Егер функция  ν (r) 1 суреттегідей түрде болса, онда екі атом жүйесі бірлік бөлшек ретінде болады, себебі r=re кейбір мәндерінде функция min болу керек. Классикалық-физикалық теория бойынша атомдар жүйесі бір бүтін молекула түрінде болу үшін:
а) r кейбір мәнінде потенциалдық энергия min мәнде болу керек Ve=Ve
б) Ішкі энергия Eiinfinity, потенциалдық энергия тұрақты мәнге жуықтайды.
Vinfinity=VД және барлық 2 атомды молекулалар үшін сақталу керек.Молекулалардың потенциалды қисығы үшін энергия есеьінің бастапқысына негіз электрондық күйдің min энергиясы алынады
                                Ееℓre=E02=0
Әрбір электрондық күйдің негізгі сипаттамалары болып табылады. 
а) тепе-теңдік ядроаралық қашықтық re, min потенциалдық функцияға Ееℓ(r) =Ee сәйкес қашықтық. 
б) минимум потенциалдық функциясы Ее мәні және Ееℓ(infinity) диссоционды шегі арасындағы және  Ееℓ(r)  потенциалдық функция минимумы арасындағы энергия айырмасы Де.
         Де= Ееℓ(infinity)  - Ееℓ(re)  = Ееℓ(infinity)  - Ee			(1)

                                 Не=(=(		(2)

Барлық осы 4 шама әртүрлі электрондық күйдің потенциалды функциясыныңнегізгі және сандық  сипаттамасы болып табылады. 
	Кез-келген 2 атомды молекула үшін кез-келген электронды күй үшін Ееℓ(r)  жалпы аналитикалық өрнектеу мүмкін емес, бірақ Ееℓ(r)  сапалық дұрыс сипататйтын түсінікті таңдап алуға болады.
Мұндай бір түсінік  -  Морде ұсынған жуықталған потенциалдық функция. Морде функциясы көмегімен ядро тербелісі үшін потенциалдық эенргия v (r) ролін атқаратын электрондық күй энергиясын Ееℓ(2)  былай жазуға болады:
                    Ееℓ(2) =v(r)=Ee+De [1-e-μ(2-2e)]2
Морде функциясы көптеген 2 атомды молекулалардың қарапайым потенциалдық функцияларына сипаттама береді, егер оған кіретін тұрақтылар Ее,Ze,Dm, β эксперименттік берілгендермен анықталады.

Көпатомды молекула 2 атомды сияқты әртүрлі электронды күйде бола алады. әртүрлі электронды күйлер әртүрлі потенциал беттілігімен сипатталады:
               Ееℓ(R1...Rn)=Ee+ ν (R1...Rn)=Ee+qt (q1...qn)
Көпатомды молекула үшін Ееℓ(R1...Rn) функциясы, 2 атомды молекуланың Ееℓ потенциалды функциясы сияқты, тепе-теңдік күйде ядролардың ығысуы үшін потенциалдық энергия болып табылды.  Екі атомды молекуланың  Ееℓфункциясына қарағанда көпатомды молекуланың Ееℓ(R1...Rn) функциясында бір емес, бірнеше диссоциация шегі болады, көпатомды  молекуланың атомдар және әртүрлі кіші бөлшектерге диссоциациялануына сәйкес.
Потенциалдық беттікті негізгі сипаттамалары.
1) Rie..,Rne  Ееℓ=Eei		(1)
2) εμ=Ee-ED			(2)	
3) 2-ші туынды жиынтығы: Kij=(=(	(3)
Электрондық күйлердің негізгі жіктеуінен басқа кезекті қозғандардың электрондық күйлердің ядролардың қосатын сызыққа электрондардың қозғалыс мөлшерінің орбитальдық  мезеті проекциясы шамасы бойынша жіктелуі негізгі мәнге ие болады. 
Молекуланың барлық е-е- -ң қозғалыс мөлшері мезетінің қосынды векторы h квадраты. 
                               L2= L (L +1)		(1)
Екі атомды молекуланың әрбір электрондық күйі  молекула ядросы арқылы өтетін сызықты е-е-  қозғалыс мөлшері мезетінің  орбитальдық проекциясының белгілі бір мәнімен сипатталады. е-е-  орбитальдық мезетінің бұл проекциясы былай өрнектеледі:
                                   ML				(2)
Mn2 орбитальдық мезет проекциясының кванттық саны мына мәндердің біреуіне тең болуы мүмкін:
              ML =- L, - (L -1),... -1,0,+1, + (L -1), + L			(3)
ML таңбасымен ғана өрнектелетін күйлер энергиясымен ерекшеленбейді; энергия айырмашылығы тек әртүрлі абсолютті мәндегі күйлер үшін Mh  ғана орын алады,  яғни Λ=( Mh) санымен анықталады. Басқа бірқатар қасиеттері Λ санымен анықталады. Сондықтан молекулалардың электрондық күйлер осы сан мәні бойынша жіктеледі.
                              Λ=0,1,2,3,4... (4)
болатын күй үшін сәйкесінше 
                            ∑,П,∆Ф,Г... (5)
белгілермен белгілейді.
Электронның орбитальда мезетімен байланысқан магниттік өріс ядроаралық осінің орбитальдық мезеті проекциясымен, яғни Λ квант санымен анықталады және ядроаралық ось бойымен бағытталады. 
∑ күйі үшін  (Λ=0) магниттік өріс кернеулігі =0, П,∆Ф және т.б. үшін Λ  мәніне пропорционал. 
Барлық 2 атомды молекулаларда келесі симметрия элементтері бар: шексіз қатар Сinfinity осі, ядроларды қосатын сызық бойымен өтетін және осы ось арқылы өтетін симметрияның шексіз көп жазықтығы σν
∑, П,∆ ... күйлерін сипаттайтын е-е-  толқындық функциялар симметрияның сәйкес элементтеріне σν симметрия операцияларына қатысты 
а) ε күйін сипаттайтын электрондық толқындық күй Сinfinity осі бойымен кез-келген бұрышқа айналғанда өзгермейді.
б) ∑ күйі үшін е-е-  толқындық функция жазықтықта  σν кескінделгенде не өзгермейді, не тек кері таңбаға ауысады, егер өзгермесе, онда +∑, егер таңбасын өзгертсе, онда -∑.
Электронды толқындық функциясының өзгерулерімен ерекшеленетін 2 күй ∑ жазықтығы көрінісіне қатысты әрқашан энергиясы бойынша айрықшаланады. 
П,∆,Ф және т.б. күйлерді сипататйтын электрондытолқындық функциялар Сinfinity ось бойымен айналуға қатысты инвариантты болмайды. Λ!=0 болатын П,∆,Ф және т.б. күйлердің әрқайсысы 2 рет туынды болады, себебі таңбасы бойынша ерекше Mh 2 мәніне сәйкес дублеттің 2 компоненттері бірдей энергияға ие болады.П,∆,Ф дублеттері 2электронды толқындық функциямен ψ+, ψ- сипатталады.Мұның барлығы егер екі атомды ядро әртүрлі зарядталған болса.
	Егер электрлік өріс электрондық теңдеу операторымен Не бірге ядролар арасындағы қашықтық ортасында орналасқан центрінде і көріну операциясына бірдей симметриялы болса, е-е-  толқындық функциялар 2 түрлі. Бір күй үшін е-е-  толқындық функция і центрінде кескінделгенде  өзгермейді  -  жұп деп аталады.
                    ∑+q, ∑-q, hq, ∆q және т.б.
ал басқалары өзгереді  -  тақ деп аталады.
                         ∑+n, ∑-n, ПU, ∆ т.б.
                                       
Молекуланың толық толқындық функциясын ψ электронды тербелмелі, айналу  функциясы көбейтіндісі түрінде көрсетеді.
                             ψ=ψеψν*ψr   (1)
Екі атомды молекулалрдың электронды күйлерін және оларға сәйкес толқындық функцияларын жіктегенде негізгі рольді ядро сызығындағы қозғалыс мөлшері мезетінің орбитальды проекциясының абсолютті шамасы  -  Λ саны атқарады. 
	Егер көпатомды молекуланың тепе-теңді ядролық конфигурациясы  сызықты емес болса, онда 2 атомды молекула ядросын қосатын сызық артық кеңістікте бағыт жоқ.
Сондықтан, сызықты емес көпатомды  молекулалардың е-е-  толқындық функциясы мен е-е- -ң  күйін  жіктегенде  е-е-  қозғалыс мөлшері орбитальдық мезетімен байланысты қасиеттері белгілі роль атқармайды (екі атомды молекулалар сияқты).
Сызықты емес көпатомды молекула үшін тепе-теңдік ядролық конфигурациямен рұқсат етілген симметрия операцияларына қатысты е-е-  толқындық функция симметриясының қасиеттері үлкен роль атқарады.

Өзін өзі бақылау сұрақтары:
1.Көпатомды және  eкі атомды молекулалардың потенциалдық функциялары.
2. Екі атомды молекулалардың электрондық күйлерін жіктеу классификациясы.
3. Екі  атомды  молекуланың электрондық толқындық функция симметриясының қасиеттері.
4. Көпатомды молекулалардың толқындық функцияларын және күйлерін жіктеу.

Қолданылған әдебиеттер: 
Папулов Ю.Г.,  Левин В.П., Виноградова М.Г. <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>>. - Часть II.  -  С. 65-72.
                                       
                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 12
ТАҚЫРЫБЫ <<Атомды термдер. Рассел-Саундерс байланысы>>
МАҚСАТЫ: 
ТАПСЫРМА:
* Атомдық термдер. 
* Рассел-Саундерс схемасы. 
* Атом термдерінің жіктелуі, негізгі термдер. 

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР : Лекция материалдары, Папулов Ю.Г.,  Левин В.П., Виноградова М.Г. <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ МИРА>>. - Часть II.  -  С. 27-31. 
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Координациялық қосылыстардағы (КҚ) химиялық байланыс
Кристалдық өріс теориясындағы негізгі жағдайлар.
КҚ деп орталық атом немесе ион және онымен байланысқан және  қоршаған  (лиганд)  молекулалар немесе топтарынан туратын қосылыстарды атайды.
Орталық атоммен (ионмен) байланысқан лигандтар санын ионның  координациялық  саны деп аталады.
Кванттық механиканың  пайда болуымен электростатикалық теория орталық  ионның электрондық  бұлт құрылымының  квантты-механикалық ерекшеліктерін ескеретін кристалдық өріс теориясының  негізі болды.
Негізгі жағдайлары:
1.КҚ орталық ион және лигандтардан құралған. Орталық ион мен лигандтар әрекеттесуінде электростатикалық  сипаты  бар.
Тепе-теңдік конфигурация  иондардың тартылу және  тебілу  күштері балансымен анықталады.
2. Лигандтар нүктелі зарядтар (Cl-, Br- және т.б.) немесе нүктелі  дипольдер (H2O, NH3 және  т.б)  ретінде қарастырылады (орталық ион айналасында электрлік өріс тудырады).
3. Орталық ионның электрондық бұлты  квантты-механикалық  теория негізінде қарастырылады. Лигандтар тудырған өріс әсері (<<кристалдық>> өріс) орталық  ионның сыртқы  электрондарының энергия деңгейлерінің бөлінуіне әкеледі. Бұл Штарл эффектісі Терм ыдырауы комплекстік қосылыстың толық энергиясына аз әсер етеді, бірақ оның басқа қасиеттеріне: оптикалық структуралық термодинамикалық, кинетикалық, әсерін береді. Бөліну эффектісі лиганд саны  және өріс симметриясына тәуелді. 

Өзін өзі бақылау сұрақтары:

* Рассел-Саундерс схемасы.
* Атом термдерінің жіктелуі, негізгі термдер.
* Атомдық термдердің кристалл өрісіндегі жіктелуі.
* Кристалдық өріс теориясындағы негізгі жағдайлар.

Қолданылған әдебиеттер 
Папулов Ю.Г.,  Левин В.П.,  Виноградова М.Г. <<СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА В ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ КАРТИНЕ  МИРА>>. - Часть II.  -  С. 50-53.

                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 14
ТАҚЫРЫБЫ: <<Топтар теориясын қолданып Хюккель берген қарапайым квантохимиялық есептеудің МО әдісі>>

МАҚСАТЫ: Топтар теориясын қолданып Хюккель берген қарапайым квантохимиялық есептеудің МО әдісі.
	ТАПСЫРМА:
* PI-қосарланған байланыстары бар молекулалар қасиеттері 
* Топтар теориясын қолданып Хюккель берген қарапайым квантохимиялық есептеудің МО әдісі

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
diplomkaz.kz›wp-content/uploads/2013/02

Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Хюккельдің қарапайым молекулалық орбитальдар әдістері арқылы кванттық-химиялық есептеулерді жүргізу. Топтар теориясы көмегімен PI-байланысты көмірсутектерді есептеу (цисбутадиен, бензол). МО диаграммаларын түсіндіру. Толқындық функциялар мен олардың энергияларын есептеу.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Бензол молекуласын ең қарапайым молекулық орбиталь атомдық орбитальдардың сызықтық комбинациясы (МО АОСК) тұрғысынан қарастырайық. Бұл әдісте PI электрондық жуықтау қолданылады. Мұндай есептеу әдісін Хюккельдің қарапайым әдісі (МОХ) деп атайды. Хюккельдің қарапайым әдісімен қарастырылған жұмыстар Стрейтвизер, Хигаси және Базилевский монографияларында көптеп келтірілген. Қазіргі кезеңде бұл әдіспен есептелген жұмыстар өзінің маңыздығын жойғанын айта
кеткеніміз жөн. Дегенмен, Хюккельдің қарапайым әдісі көптеген химиялық мәселелерді шешуде дұрыс нәтижелер бергенін айтқан дұрыс. 
Молекулалық орбитальды көміртегі атомдарының pz  -  атомдық орбитальдары сызықтық комбинациясы түрінде қарастырайық: 

мұндағы: ψі  -  молекуланың күйін сипаттайтын молекулалық орбиталь, 
φν  -  көміртегі атомдарының 2pz  -  атомдық орбитальдары,
Сіν  -  шамалары энергияның минимум болатын шартынан табылатын тұрақтылар.
PI электрондар барлық алты көміртегі атомдарын қамтитын молекулалық орбитальдарға орналасады.
2 - суретте бензол молекуласының қарастырылған жуықтаудағы энергия мәндері келтірілген. Е0 оқшауланған көміртегі атомының 2 pz  -  атомдық орбитальының энергиясы.Ең төменгі деңгейдің мәні Е1 = Е0 + 2β, мұндағы β  -  екі көрші көміртегі атомдарының резонанстық интегралдары.

 Резонанстық интегралдың шамасы теріс екендігін айтуымыз керек. - PI электрондардың эффективті Гамильтон операторы немесе оны толық энергияның операторы деп те атайды. Келесі деңгейлердің энергиялары былай анықталады
E2,3 = Е0 + β;
Е4,5 = Е0  -  β;
Е6 = Е0  -  2β;
E2,3  және E4,5 екі ретті туындаған. Бензол сақинасының алты PI электрондары қалыпты жағдайда ең төменгі молекулалық орбитальдарға Паули прицпіне сәйкес орналасады. Ең төменгі деңгейде екі электрон ал екі ретті туындаған E2,3  -  төрт электрон орналасады. Бұл молекулалық орбитальдар байланыстыратын МО болып есептелінеді, өйткені олардың энергиясы Е0 энергиясынан төмен. 
Сонымен, 6 PI электрондардан энергияларының қосындысы берілген жуықтауда былай анықталады:
2(Е0 + 2 β) + 4(Е0 + β) = 6 Е0 + 8 β
Егер электрондар белгілі бір байланыстарға шоғырланған болса, онда PI электронның энергиясы Е0 + β болар еді, ал барлық 6PI электронның энергиясы 6Е0 + 6β болар еді. Бұл энергия шоғырланбаған электрондардың энергиясынан  ∆E = -2 β шамасына артық. Соңғы шаманы бензол молекуласының делокализация энергиясы деп атайды. 
Делокализацияланған орбитальдарды басқаша келтіруге болады. Оның кескіні 1 -  суретте келтірілген. Ол дұрыс екі алты бұрыш сияқты кескінделеді. Олардың бірі ядролар жазықтығының үстінде, ал екіншісі жазықтықтың астында жатады. Осының нәтижесінде электрондар дұрыс алты бұрыштың бойымен қозғалады, сондықтан олар толық делокалданған. Мұндай тұжырымның дұрыстығы көптеген экспериментальдық мәліметтермен дәлелденеді.                              Е

2 - сур. Бензол молекуласының энергетикалық деңгейлері.

2  -  суретте бензол молекуласының PI  -  электрондық жуықтаудағы энергетикалық деңгейлері келтірілген. Суреттен молекуланың ЖТМО және ТБМО деңгейлері екі ретті туындағаны көрінеді. Бұл молекулалық орбитальдардың атомдық құрамына, құрылымына және химияда алатын орындарына кейінірек тоқталатын боламыз.

Өзін өзі бақылау сұрақтары:

* Органикалық молекулалардың PI-молекулалық орбитальдарын және олардың энергияларын, МО диаграммаларын анықтау.
* PI-қосарланған байланыстары бар молекулалар қасиеттері  
* Топтар теориясын қолданып Хюккель берген қарапайым квантохимиялық есептеудің МО әдісі

                   ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС № 15
ТАҚЫРЫБЫ: <<Альтернарлы емес көмірсутектердің дипольді мезетін, байланыстардың ретін, атомдардың зарядтарын, бос валенттіліктердің индексін есептеу. Хюккель берген қарапайым МО әдісі бойынша қасиеттерін анықтау>>

МАҚСАТЫ: Альтернарлы емес көмірсутектердің дипольді мезетін, байланыстардың ретін, атомдардың зарядтарын, бос валенттіліктердің индексін есептеу. Хюккель берген қарапайым МО әдісі бойынша қасиеттерін анықтау.
ТАПСЫРМА:
* Хюккельдің қарапайым молекулалық орбитальдар әдістері. 
* Ароматтылықережесі. Аннулендер. 

ТАПСЫРМАНЫ ОРЫНДАУЫ БОЙЫНША ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР :
diplomkaz.kz›wp-content/uploads/2013/02
Тақырыптың қысқаша мазмұны: 
Ароматтылықережесі, Аннулендер. Альтернантты және альтернантты емес көмірсутектер. Дипольді моментін есептеу. Байланыс реті, атом заряды, бос валенттілік индекстері, электрондық тығыздық. Молекулалық диаграммалар құру
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 
Органикалық қосылыстардың молекулаларының электрондық деңгейлерін молекулалық орбитальдар теориясы тұрғысынан қарастырған ыңғайлы. Әр түрлі кластардың молекулаларының иондау потенциалдарын салыстыра келіп және молекулалық орбитальдарға электрондарды орналастырып мынандай қатардың орын алатыны белгілі болды: σ < PI< n.     σ - молекулалық орбитальда қаныққан молекулалардың байланыстыратын электрондары орналастырады, PI  -  орбитальда қос және үш байланыстың байланыстыратын электрондары орналастырады, ал n  -  орбитальда азот, оттегі сияқты гетероатомдардың бөлінбеген электрондық жұптары орналасады.Органикалық қосылыстарды қоздырған кезде бұл электрондар энергиясы бойынша жоғары жатқан босаңдататын PI* және σ* молекулалық орбитальдарға өтеді. Сонымен, барлық қосылыстарда келесі электрондық өтулер орын алады. Олардың ішіндегі ең маңыздылары:
	n--> n* (карбонилдік қосылыстар)
	PI--> PI* (алкндерде, алкиндерде, карбонилдік қосылыстар және азоқосылыстар)
	σ --> PI* (карбонилдік қосылыстар)
	σ --> σ* (алкандар).
	Ароматты молдекулалардағы электрондық деңгейлердің энергиялары өте күрделі. 
	Органикалық қосылыстар қозған кезде электрондар ең жоғарғы толған молекулалық орбитальдан ең төменгі бос молекулалық орбитальға өтеді, бұл өтуге сәйкес келетін спектрде сіңірілу жолағы пайда болады.
Хюккельдің қарапайым әдісі көптеген химиялық мәселелерді шешуде дұрыс нәтижелер бергенін айтқан дұрыс.
Есептеулер бойынша, бензол молекуласының ең жоғарғы молекулалық орбиталы(ЖТМО) мен ең төменгі бос молекулалық орбиталы(ТБМО) екі ретті туындаған. Молекулалық орбитальдың энергиясы  -  9,39 эВ. Яғни бензол молекуласының иондану энергиясы қарама  -  қарсы таңбамен алынған ЖТМО энергиясына тең. Бензол молекуласының иондану энергиясының экспериментальдық мәні 9,48 эВ, есептеу нәтижелерімен сәйкестігі өте жақсы. 
2.1  -  кестеде полярлы молекулалардың дипольдық моментінің шамалары жартылай эмпирикалық ППДП/2, эмпирикалық емес (ab initio) әдістермен есептелген нәтижелері олардың экспериментальдық нәтижелерімен салыстырылған.

2.1  -  кесте. Молекулалардың дипольдық мометтері, D

Қосылыстар
ППДП/2
ab initio
Эксперимент
LiH
-6,16
-6,002
-5,882
BeH
-0,67
-0,282
-
CH
1,87
1,773
1,460
OH
1,78
1,780
1,660
FH
1,86
1,942
1,819
CO
-0,64
-0,077
-0,112
H2O
2,10
1,997
1,846
NH3
1,97
1,760
1,468
HCN
2,48
2,110
2,986
Метанол 
1,94
-
1,690
Формальдегид 
1,98
1,006
2,339
Фтороформ
1,66
-
1,645
Нитробензол 
5,33
-
4,280

МПДП әдісімен есептелген молекуланың толық энергиясы ЕТ=-851.54002 эВ, ал молекуланың түзілу жылуы ∆Нf =21.19775 ккал/моль. Қолданылған әдіспен есептелген бензол молекуласындағы көміртегі  -  көміртегі байланысының ұзындығы 0,141 нм, ал көміртегі  -  сутегі байланысының ұзындығы 0,109 нм.
Есептелген көміртегі атомдарындағы зарядтың мәні -.05933,ал сутегі атомдарында осындай оң мәндегі зарядтар шоғырланған.  
2.3.1  -  кесте. Бензол молекуласының  МПДП  әдісімен есептелген негізгі  нәтижелері
Есептелген шамалар
Мәндері
Толық энергия , эВ
Түзілу  жылуы , ккал/моль
Электрондық энергия , эВ
Ядролық энергия , эВ
ЕЖТМО, эВ
ЕТБМО, эВ
r(С  - С ), нм
r(С  - Н), нм


* 851.54002
21.20
-3252.01428
2400.47426
    -9,39
0,37
0,140
0,109

Есептеулер көрсеткендей, бензол молекуласының ең төменгі бос молекулалық орбиталы да екі ретті туындаған, бұл молекулалық орбитальдың энергиясы молекуланың электрон тартқыштығымен салыстырылады.
2.4.1  -  кесте. Есептелген бензол молекуласының молекулалық орбитальдар энергиялары.
МО реті
МО энергиясы, эВ
МО реті
МО энергиясы, эв
1
-42.24754
9
-14.45073
2
-32.96770
10
-14.44933
3
-32.96757
11
-12.61133
4
-23.27419
12
-12.48050
5
-23.27110
13
-12.47647
6
-17.52807
14
-9.39267
7
-16.78610
15
-9.39116
8
-15.20534
16
.36786

  Бензол молекуласының   ЖТМО  атомдық құрамын  келтірейік :
(ЖТМО) =0,500 (2рх С1) + 0,500 (2рх С3)- 500(2рх С5)-0,500(2рхС6)
(ЖТМО) =0,289 (2рх С1) + 0,5577 (2рх С2) -0,288(2рх С3)+0,288(2рхС4)+ 0,289(2рхС5)-0,587(2рхС5)-0,287(2рхС6)

 (ТБМО) = 0,288(2рх С1) +577(2рх С2)  -  0,288 (2рхС3)-0,288(2рхС4)+0,577(2рхС5)-0,288(2рхС6)
 (ТБМО) = 0,5(2рх С1) - 0,500(2рх С3) - 0,500 (2рхС4)+0,500(2рхС6)

Бензол молекуласы қатысуымен жүретін химиялық реакцияларды электрон не ең жоғарғы молекулалық орбитальдан кетеді, не ең төменгі бос молекулалық орбитальға келеді. Осы екі молекулалық орбитальдың атомдық құрамдарын талдай келе қай байланыстың әлсіреп, қай байланыстың күшеюін анықтауға болады. Сонымен бірге, бензол молекуласының реакцияға қабілеттілігін бағалауға болады. 
Өзін өзі бақылау сұрақтары:
* Хюккельдің қарапайым молекулалық орбитальдар әдістері. 
* Ароматтылық ережесі. Аннулендер. 

4. СТУДЕНТЕРДІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСТАРЫ ТАҚЫРЫБТАРЫНЫҢ ТІЗІМІ 
4.1. Электронды жұптардың валенттілік қабықшасының итерісу әдісі.
4.2. МО әдісіндегі стереохимия локализацияланғандар және делокализацияланғандар МО.
4.3. АХ2, АХ3, АХ4түрлі молекулалар үшін Уолша диаграммасы. Будандастыру туралы қазіргі күнгі ұсыну.
4.4. Классикалық теориядағы және кванттық механикадағы электрлік дипольді мезеті. Полярлы және полярсыз заттар.
4.5. Молекулярлы тұрақты шамалардың  -  дипольді мезет пен поляризацияланудың  -  заттардың макроскопиялық сипаттамасының (диэлектрлік өткізгіштік пен сыну көрсеткіші) арасындағы байланысы. Дебай және Клаузиус-Моссоти теңдеуі. Молекулярлы рефракция. Лоренц- Лоренц теңдеуі.
4.6 Рефракцияны есептеу эмпириялық схема және оны молекуланың құрылысын түсіндіру үшін қолдану. Аддитивтілік ережесі.
4.7. Молекуланың магниттік мезеті және магнитті төзімділік.
4.8Спектроскопия молекула  -  бөлшек энергиясының өзгеруін тізімге алатын әдіс ретінде. Молекулярлық спектроскопияның түрі және негізгі ұғымдары.
4.9Микротолқынды спектроскопия. Байланыстардың толқын ұзындығын анықтау. Изотопты эффект. Қатты еместіктің әсері.
4.10Негізгі жиілік, обертон. 
4.11ИК және КРС-спектрлерінің айналмалы құрылысының Q, P, R-тармақтары.
4.12ИК және КРС-спектроскопияны органикалық, бейорганикалық және координатты қосылыстардың құрылысын зерттеу үшін қолдану.
4.13Органикалық химияда молекулалар құрылысын зерттеу үшін электронды спектроскопияны қолдану.
4.14Қолданбалы квантты химия. Хюккель берген қарапайым МО әдісі бойынша квантты-химиялық есептеулер.
4.15 Ароматтық ережелер, аннулендер. Альтернантты көмірсутектер.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс