Orodha ya mwingiliano. Anza kuandika neno unalotafuta.

UHUSIANO

MAWASILIANO, -na, kuhusu mawasiliano, katika uhusiano na katika uhusiano, w.

1. (inadaiwa). Uhusiano wa kutegemeana, masharti, kawaida kati ya kitu. C. nadharia na vitendo. Sababu uk.

2. (inadaiwa). Mawasiliano ya karibu kati ya mtu au kitu. Kijiji cha kirafiki Kuimarisha mahusiano ya kimataifa.

3. (katika uhusiano na katika uhusiano). Mahusiano ya upendo, kuishi pamoja. Lyubovnaya s. Ili kuwasiliana na mtu.

4. PL. h) Kufahamiana kwa karibu na mtu, kutoa msaada, upendeleo, faida. Kuwa na miunganisho katika miduara yenye ushawishi. Viunganisho vikubwa.

5. (inadaiwa). Mawasiliano na mtu, pamoja na njia zinazowezesha kuwasiliana, kuwasiliana. Kijiji cha Kosmicheskaya Kuishi s.(kupitia mawasiliano). Kijiji cha hewa Simu za mitaa s.

6. (inadaiwa). Tawi la uchumi wa taifa linalohusiana na njia za mawasiliano hayo (barua, telegraph, simu, redio), pamoja na jumla ya njia hizo zilizojilimbikizia katika taasisi husika. Huduma ya mawasiliano. Wafanyakazi wa mawasiliano.

7. (katika uhusiano), kwa kawaida wingi. h. Sehemu ya muundo wa jengo kuunganisha mambo yake kuu (maalum).

Kwa sababu ya vipi, kihusishi na TV. n. kutokana na jambo fulani, kwa sababu ya jambo fulani, kuwekewa masharti na jambo fulani. Imechelewa kwa sababu ya kuteleza.

Kwa sababu ya, muungano kwa sababu hiyo, kwa msingi wa ukweli kwamba. Niliuliza kwa sababu taarifa sahihi zilihitajika.

UHUSIANO Ni nini UHUSIANO, maana ya neno UHUSIANO, visawe vya UHUSIANO, asili (etimolojia) UHUSIANO, UHUSIANO mkazo, maumbo ya maneno katika kamusi nyinginezo

+ UHUSIANO- T.F. Efremova Kamusi mpya ya lugha ya Kirusi. Ufafanuzi na uundaji wa maneno

MAWASILIANO ni

uhusiano

na.

a) Mahusiano kati ya mtu au kitu.

b) Jumuiya, kuelewana, umoja wa ndani.

a) Mawasiliano na mtu.

b) Mahusiano ya mapenzi, kuishi pamoja.

3) Mahusiano kati ya mtu ambayo yanaunda utegemezi wa pande zote, masharti.

4) Uthabiti, mshikamano, maelewano (katika mawazo, uwasilishaji, nk).

5) Uwezo wa kuwasiliana na mtu au kitu. kwa umbali.

6) Njia ambazo mawasiliano hufanywa kwa mbali.

7) Seti ya taasisi zinazotoa njia za mawasiliano kwa mbali (telegraph, barua, simu, redio).

a) Kuunganishwa, kufunga kitu.

b) Mshikamano, mvuto wa pande zote (molekuli, atomi, elektroni, nk).

+ UHUSIANO- Kamusi ya kisasa ya ufafanuzi ed. "The Great Soviet Encyclopedia"

MAWASILIANO ni

UHUSIANO

1) maambukizi na mapokezi ya habari kwa kutumia njia mbalimbali za kiufundi. Kwa mujibu wa asili ya njia za mawasiliano zinazotumika, imegawanywa katika posta (tazama Barua) na umeme (tazama Mawasiliano) 2) Tawi la uchumi wa taifa ambalo linahakikisha upitishaji na upokeaji wa posta, simu, telegrafu, redio. na ujumbe mwingine. Katika USSR mwaka 1986 kulikuwa na makampuni 92,000 ya mawasiliano; barua bilioni 8.5, magazeti na majarida bilioni 50.3, vifurushi milioni 248, telegramu milioni 449 zilitumwa; idadi ya seti za simu kwenye mtandao wa jumla wa simu ilifikia milioni 33.0. 60s katika USSR, Mtandao wa Umoja wa Mawasiliano wa Kiotomatiki (EASC) unaanzishwa 3) Mawasiliano ya kijeshi yanatolewa na Kikosi cha Ishara --- katika falsafa - kutegemeana kwa kuwepo kwa matukio yaliyotenganishwa katika nafasi na wakati. Viunganisho vimeainishwa kulingana na vitu vya utambuzi, kulingana na aina za uamuzi (isiyo na utata, uwezekano na uhusiano), kulingana na nguvu zao (imara na ya mwili), kulingana na asili ya matokeo ambayo unganisho hutoa (muunganisho wa kizazi, unganisho wa mabadiliko), kulingana na mwelekeo wa hatua (moja kwa moja na nyuma), na aina ya michakato inayofafanua muunganisho huu (uunganisho unaofanya kazi, unganisho la maendeleo, unganisho la kudhibiti), na yaliyomo ambayo ndio mada ya unganisho (unganisho linalohakikisha uunganisho wa kiunganisho). uhamishaji wa vitu, nishati au habari).

+ UHUSIANO- Kamusi ndogo ya Kiakademia ya Lugha ya Kirusi

MAWASILIANO ni

uhusiano

NA, sentensi juu ya mawasiliano, uhusiano na uhusiano, na.

Uhusiano wa kuheshimiana kati ya mtu au kitu.

Uhusiano kati ya viwanda na kilimo. Uhusiano kati ya sayansi na uzalishaji. Viunganisho vya biashara. Miunganisho ya kiuchumi kati ya mikoa. Mahusiano ya familia.

Utegemezi wa pande zote, masharti.

Sababu.

Tunataka tu kusema kwamba sayansi zote zimeunganishwa kwa karibu na kwamba upatikanaji wa kudumu wa sayansi moja haipaswi kubaki bila matunda kwa wengine. Chernyshevsky, maelezo ya Sarufi. V. Klassovsky.

Uhusiano kati ya kazi ya Petrov-Vodkin na mila ya uchoraji wa kale wa Kirusi ni dhahiri.

L. Mochalov, Upekee wa talanta.

Mshikamano, maelewano, uthabiti (katika kuunganisha mawazo, katika uwasilishaji, katika hotuba).

Mawazo yalichanganyikiwa kichwani mwake, na maneno hayakuwa na uhusiano wowote. Pushkin, Dubrovsky.

Hakuna uthabiti wa kutosha katika mawazo yangu, na ninapowaweka kwenye karatasi, inaonekana kwangu kila wakati kuwa nimepoteza hisia yangu ya unganisho lao la kikaboni. Chekhov, Hadithi ya kuchosha.

Ukaribu na mtu, umoja wa ndani.

Uhusiano huo usioonekana ulikua kati yao, ambao haukuonyeshwa kwa maneno, lakini ulihisi tu. Mamin-Sibiryak, Privalovsky mamilioni.

Wakati mwandishi anahisi kwa undani uhusiano wake wa damu na watu, inampa uzuri na nguvu. M. Gorky, Barua kwa D.N. Mamin-Sibiryak, Oktoba 18. 1912.

Mawasiliano (kirafiki au biashara), mahusiano na mtu au kitu.

Endelea kuwasiliana na smb. Fanya miunganisho katika ulimwengu wa fasihi.

(Ivan Ivanovich na Ivan Nikiforovich) walivunja uhusiano wote, wakati hapo awali walijulikana kama marafiki wasioweza kutenganishwa! Gogol, Hadithi ya jinsi Ivan Ivanovich aligombana na Ivan Nikiforovich.

Uhusiano wa Drozdov na moja ya mashirika ya mapinduzi ulianzishwa, na kukamatwa kulifanyika. M. Gorky, Hadithi kuhusu shujaa.

uhusiano wa upendo; kuishi pamoja.

(Matvey) aliingia kwenye uhusiano na mwanamke wa ubepari na akapata mtoto naye. Chekhov, mauaji.

(Sophia:) Una haki gani ya kuzungumza kuhusu ukafiri wangu?.. Ulikuwa na mahusiano mengi. M. Gorky, Mwisho.

|| PL. h.(viunganisho, -ey).

Ujuzi wa karibu na watu wenye ushawishi ambao wanaweza kutoa usaidizi na ufadhili.

Wema B. aliamua kutafuta nyumba kwa baba yake wa kambo. Tayari alikuwa na miunganisho mikubwa na mara moja alianza kuuliza na kupendekeza rafiki yake maskini. Dostoevsky, Netochka Nezvanova.

Shukrani kwa miunganisho ya baba yangu mhandisi marehemu, niliandikishwa katika Shule ya Mikhailovsky. Pertsov, kutoka kwa wasifu.

Mawasiliano, mawasiliano na mtu au kitu. kwa kutumia njia mbalimbali.

Katika kabati, kwa kutumia bomba la kuongea, kamanda angeweza kuwasiliana na daraja, na kwa simu na idara yoyote ya meli. Novikov-Priboy, Nahodha wa Nafasi ya 1.

Morozka alikuwa kati ya wapanda farasi waliopewa jukumu la kuwasiliana na vikosi wakati wa vita. Fadeev, Ushindi.

Sasa kulikuwa na njia moja tu ya mawasiliano iliyobaki - kupitia Volga. Simonov, Siku na Usiku.

|| Wale.

Kusambaza na kupokea habari kwa kutumia njia maalum.

5. kawaida na ufafanuzi.

Njia ambazo mawasiliano na usambazaji wa habari hufanywa.

Mawasiliano ya simu ya redio. Mawasiliano ya telegraph. Mawasiliano ya dispatcher.

Usiku, wahusika wa jeshi la ufundi walifanikiwa kuanzisha unganisho la simu kwenye tanki. V. Kozhevnikov, Siku saba.

Seti ya taasisi zinazotoa njia za kiufundi za mawasiliano kwa mbali (telegraph, ofisi ya posta, simu, redio).

Wafanyakazi wa mawasiliano.

|| Kijeshi

Huduma ambayo hutoa mawasiliano kati ya vitengo vya kijeshi (kwa kutumia simu, redio, wajumbe, nk).

Arkhip Khromkov akawa mkuu wa akili na mawasiliano. Markov, Strogovs.

Afisa uhusiano alifika kutoka makao makuu ya jeshi akiwa na kifurushi cha dharura. Popovkin, Familia ya Rubanyuk.

Uunganisho, kufunga kwa kitu.

Kuunganisha mawe na matofali na udongo.

Katika Kanisa Kuu la Utatu, yeye huanzisha chuma ndani ya uashi wa jengo ili kuunganisha pembe. Pilyavsky, Kazi za V.P. Stasov huko Leningrad.

Mshikamano, mvuto wa pande zote (molekuli, atomi, elektroni, nk).

Uunganisho wa elektroni na kiini.

Kifaa kinachofunga au kufunga sehemu za kitu. majengo au miundo; bana.

Ilikuwa semina kubwa ya mapambo - kuba iliyounganishwa juu na viguzo vya chuma na viunga. A. N. Tolstoy, Egor Abozov. mantiki, mshikamano, mwendelezo, foldability, mlolongo, maelewano, mwingiliano, uhusiano, matamshi, concatenation, mshikamano, mawasiliano, njia ya mawasiliano, ngono, mawasiliano, mawasiliano, chama, uhusiano, uhusiano, utegemezi, kisheria, mahusiano, mapenzi, kiunganishi, muungano, sababu, mahusiano ya umma, tomba, mahusiano ya karibu, fitina, uwiano, duplex, kitovu, ngono, kuunganisha, dini, kuishi pamoja, parataxis, thread ya kuunganisha, kuendelea, kushikamana, kuunganishwa, uwiano, hali , muunganisho, undugu, putty, bond, cupids, affair, synapses, context, love, thread, mail, message, quadruplex. Chungu. kugawanyika

Kazi kuu mitandao ya mawasiliano (TCN) ni kuhakikisha kubadilishana taarifa kati ya mifumo yote ya mteja wa mtandao wa kompyuta. Ubadilishanaji unafanywa kupitia njia za mawasiliano, ambazo ni moja ya sehemu kuu za mitandao ya mawasiliano.

Njia ya mawasiliano ni mchanganyiko wa njia halisi (laini ya mawasiliano) na kifaa cha upitishaji data (DTE) ambacho hupitisha mawimbi ya habari kutoka kwa nodi moja ya kubadilisha mtandao hadi nyingine au kati ya nodi. kubadili na mfumo wa mteja.

Hivyo, njia ya mawasiliano na mstari wa mawasiliano ya kimwili sio kitu kimoja. Kwa ujumla, njia kadhaa za mantiki zinaweza kupangwa kwa misingi ya mstari mmoja wa mawasiliano kwa njia ya muda, mzunguko, awamu na aina nyingine za kujitenga.

Inatumika kwenye mitandao ya kompyuta simu, telegraph, televisheni, mitandao ya mawasiliano ya satelaiti. Wired (angani), kebo, njia za redio za mawasiliano ya ardhini na satelaiti hutumiwa kama njia za mawasiliano. Tofauti kati yao imedhamiriwa na kati ya maambukizi ya data. Njia halisi ya uwasilishaji wa data inaweza kuwa kebo, na vile vile angahewa ya dunia au anga ya juu ambayo mawimbi ya sumakuumeme hueneza.

Mitandao ya kompyuta hutumia mitandao ya mawasiliano ya simu, telegraph, televisheni na satelaiti. Wired (angani), kebo, njia za redio za mawasiliano ya ardhini na satelaiti hutumiwa kama njia za mawasiliano. Tofauti kati yao imedhamiriwa na kati ya maambukizi ya data. Njia halisi ya uwasilishaji wa data inaweza kuwa kebo, na vile vile angahewa ya dunia au anga ya juu ambayo mawimbi ya sumakuumeme hueneza.

Mistari ya mawasiliano yenye waya (ya juu).- hizi ni waya bila kuhami au kinga ya braids, iliyowekwa kati ya miti na kunyongwa hewani. Kijadi hutumiwa kupitisha ishara za simu na telegraph, lakini kwa kukosekana kwa uwezekano mwingine hutumiwa kusambaza data ya kompyuta. Mistari ya mawasiliano ya waya ina sifa ya bandwidth ya chini na kinga ya chini ya kelele, hivyo ni haraka kubadilishwa na mistari ya cable.

Mistari ya kebo ni pamoja na cable yenye conductors na tabaka kadhaa za insulation - umeme, umeme, mitambo, na viunganisho vya kuunganisha vifaa mbalimbali kwake. Mitandao ya cable hasa hutumia aina tatu za cable: cable kulingana na jozi zilizopotoka za waya za shaba (hii ni jozi iliyopotoka katika toleo la ngao, wakati jozi ya waya za shaba zimefungwa kwenye skrini ya kuhami joto, na bila kinga, wakati hakuna kuhami. wrapper), kebo ya coaxial (ina msingi wa ndani wa shaba na msuko, ikitenganishwa na msingi na safu ya insulation) na kebo ya fiber-optic (ina nyuzi nyembamba - 5-60 microns, kwa njia ambayo ishara za mwanga huenea).

Miongoni mwa mistari ya mawasiliano ya cable Miongozo nyepesi ina utendaji bora. Faida zao kuu: upitishaji wa juu (hadi 10 Gbit / s na juu), kutokana na matumizi ya mawimbi ya umeme katika upeo wa macho; kutokuwa na hisia kwa mashamba ya nje ya sumakuumeme na kutokuwepo kwa mionzi yake ya umeme, nguvu ya chini ya kazi ya kuwekewa cable ya macho; cheche, mlipuko na usalama wa moto; kuongezeka kwa upinzani kwa mazingira ya fujo; mvuto wa chini maalum (uwiano wa misa ya mstari kwa bandwidth); maeneo pana ya matumizi (uundaji wa barabara kuu za ufikiaji wa umma, mifumo ya mawasiliano kati ya kompyuta na vifaa vya pembeni vya mitandao ya ndani, katika teknolojia ya microprocessor, nk).

Hasara za mistari ya mawasiliano ya fiber optic: kuunganisha kompyuta za ziada kwenye mwongozo wa mwanga hudhoofisha mawimbi kwa kiasi kikubwa; modemu za kasi ya juu zinazohitajika kwa miongozo ya mwanga bado ni ghali; miongozo ya mwanga inayounganisha kompyuta lazima iwe na vibadilishaji vya mawimbi ya umeme hadi mwanga na kinyume chake.

Vituo vya redio vya nchi kavu na satelaiti huundwa kwa kutumia transmita na mpokeaji wa mawimbi ya redio. Aina tofauti za chaneli za redio hutofautiana katika masafa ya masafa yanayotumiwa na masafa ya upitishaji wa habari. Vituo vya redio vinavyofanya kazi katika bendi za mawimbi mafupi, ya kati na marefu (HF, MF, DV) hutoa mawasiliano ya umbali mrefu, lakini kwa kiwango cha chini cha uhamishaji data. Hizi ni vituo vya redio vinavyotumia urekebishaji wa amplitude ya ishara. Njia zinazofanya kazi kwenye mawimbi ya ultrashort (VHF) ni haraka na zina sifa ya urekebishaji wa mawimbi ya mawimbi. Njia za kasi ya juu ni zile zinazofanya kazi katika safu za ultra-high frequency (microwave), i.e. zaidi ya 4 GHz. Katika safu ya microwave, ishara hazionyeshwa na ionosphere ya Dunia, kwa hivyo mawasiliano thabiti yanahitaji mwonekano wa moja kwa moja kati ya mtoaji na mpokeaji. Kwa sababu hii, ishara za microwave hutumiwa ama katika njia za satelaiti au katika relays za redio, ambapo hali hii inakabiliwa.

Tabia za mistari ya mawasiliano. Tabia kuu za mistari ya mawasiliano ni pamoja na zifuatazo: majibu ya amplitude-frequency, bandwidth, attenuation, throughput, kinga ya kelele, crosstalk katika mwisho wa karibu wa mstari, kuegemea kwa maambukizi ya data, gharama ya kitengo.

Tabia za mstari wa mawasiliano mara nyingi huamua kwa kuchambua majibu yake kwa mvuto fulani wa kumbukumbu, ambayo ni oscillations ya sinusoidal ya masafa mbalimbali, kwa kuwa mara nyingi hukutana na teknolojia na inaweza kutumika kuwakilisha kazi yoyote ya wakati. Kiwango cha kupotosha kwa ishara za sinusoidal za mstari wa mawasiliano hupimwa kwa kutumia majibu ya amplitude-frequency, bandwidth na attenuation kwa mzunguko fulani.

Mwitikio wa amplitude-frequency(Majibu ya masafa) hutoa picha kamili zaidi ya laini ya mawasiliano; inaonyesha jinsi amplitude ya sinusoid kwenye pato la laini inavyopungua ikilinganishwa na amplitude katika pembejeo yake kwa masafa yote yanayowezekana ya mawimbi yaliyopitishwa (badala ya amplitude ya ishara, nguvu zake hutumiwa mara nyingi). Kwa hivyo, majibu ya mzunguko hukuruhusu kuamua umbo la ishara ya pato kwa ishara yoyote ya pembejeo. Hata hivyo, ni vigumu sana kupata majibu ya mzunguko wa mstari halisi wa mawasiliano, hivyo katika mazoezi, sifa nyingine zilizorahisishwa hutumiwa badala yake - bandwidth na attenuation.

Bandwidth ya mawasiliano inawakilisha mfululizo unaoendelea wa masafa ambayo uwiano wa amplitude ya mawimbi ya pato kwa mawimbi ya pembejeo huzidi kikomo kilichoamuliwa mapema (kawaida 0.5). Kwa hiyo, bandwidth huamua aina mbalimbali za masafa ya ishara ya sinusoidal ambayo ishara hii hupitishwa juu ya mstari wa mawasiliano bila kuvuruga kwa kiasi kikubwa. Bandwidth ambayo huathiri zaidi kasi ya juu iwezekanavyo ya upitishaji wa habari kwenye mstari wa mawasiliano ni tofauti kati ya masafa ya juu na ya chini ya ishara ya sinusoidal katika bandwidth iliyotolewa. Bandwidth inategemea aina ya mstari na urefu wake.

Tofauti zifanywe kati ya kipimo data na upana wa wigo wa ishara za habari zinazopitishwa. Upana wa wigo wa ishara zilizopitishwa ni tofauti kati ya kiwango cha juu na cha chini cha harmonics muhimu ya ishara, i.e. hizo harmonics zinazotoa mchango mkuu kwa ishara inayosababisha. Ikiwa harmonics muhimu za ishara huanguka ndani ya mstari wa kupitisha, basi ishara hiyo itapitishwa na kupokea na mpokeaji bila kuvuruga. Vinginevyo, ishara itapotoshwa, mpokeaji atafanya makosa wakati wa kutambua habari, na, kwa hiyo, habari haitaweza kupitishwa kwa bandwidth iliyotolewa.

Attenuation ni kupungua kwa jamaa katika amplitude au nguvu ya ishara wakati wa kupeleka ishara ya mzunguko fulani kwenye mstari.

Attenuation A hupimwa kwa desibeli (dB, dB) na huhesabiwa kwa fomula:

A = 10?lg(P nje / P ndani)

ambapo P nje, P ndani - nguvu ya ishara kwenye pato na pembejeo ya mstari, kwa mtiririko huo.

Kwa makadirio mabaya kuvuruga kwa ishara zinazopitishwa kando ya mstari, inatosha kujua kupungua kwa ishara za msingi za mzunguko, i.e. frequency ambayo harmonic ina amplitude kubwa na nguvu. Kadirio sahihi zaidi linawezekana ikiwa tunajua upunguzaji kwenye masafa kadhaa karibu na kuu.

Upitishaji wa laini ya mawasiliano ni tabia yake, ambayo huamua (kama kipimo data) kiwango cha juu kinachowezekana cha uhamishaji wa data kwenye mstari. Inapimwa kwa bits kwa pili (bps), pamoja na vitengo vinavyotokana (Kbps, Mbps, Gbps).

Bandwidth mstari wa mawasiliano inategemea sifa zake (majibu ya mzunguko, bandwidth, attenuation) na juu ya wigo wa ishara zinazopitishwa, ambayo, kwa upande wake, inategemea njia iliyochaguliwa ya coding ya kimwili au ya mstari (yaani, kwa njia ya kuwakilisha habari tofauti katika aina ya ishara). Kwa njia moja ya coding, mstari unaweza kuwa na uwezo mmoja, na kwa mwingine, mwingine.

Wakati wa kusimba kawaida mabadiliko katika paramu fulani ya ishara ya mara kwa mara (kwa mfano, oscillations ya sinusoidal) hutumiwa - frequency, amplitude na awamu, sinusoids au ishara ya uwezekano wa mlolongo wa mapigo. Ishara ya muda ambayo vigezo vyake hubadilika inaitwa ishara ya carrier au mzunguko wa carrier ikiwa sinusoid inatumiwa kama ishara hiyo. Ikiwa sinusoid iliyopokea haibadilishi yoyote ya vigezo vyake (amplitude, frequency au awamu), basi haina kubeba taarifa yoyote.

Idadi ya mabadiliko katika parameter ya habari ya ishara ya carrier ya mara kwa mara kwa pili (kwa sinusoid hii ni idadi ya mabadiliko katika amplitude, mzunguko au awamu) hupimwa kwa baud. Mzunguko wa uendeshaji wa transmitter ni kipindi cha muda kati ya mabadiliko ya karibu katika ishara ya habari.

Kwa ujumla Uwezo wa mstari katika bits kwa sekunde si sawa na kiwango cha baud. Kulingana na njia ya usimbaji, inaweza kuwa ya juu, sawa na au chini kuliko nambari ya baud. Ikiwa, kwa mfano, na njia hii ya kuweka alama, thamani moja inawakilishwa na mpigo wa polarity chanya, na thamani ya sifuri kwa mpigo wa polarity hasi, basi wakati wa kusambaza bits zinazobadilika (hakuna mfululizo wa bits sawa. jina), ishara ya kimwili hubadilisha hali yake mara mbili wakati wa maambukizi ya kila kidogo. Kwa hiyo, kwa encoding hii, uwezo wa mstari ni nusu ya idadi ya bauds zinazopitishwa kando ya mstari.

Kwa upitishaji mstari huathiriwa sio tu na kimwili, lakini pia na kinachojulikana kama usimbuaji wa kimantiki, ambao hufanywa kabla ya usimbuaji wa mwili na inajumuisha kuchukua nafasi ya mlolongo wa asili wa bits za habari na mlolongo mpya wa bits ambao hubeba habari sawa, lakini ina mali ya ziada ( kwa mfano, uwezo wa upande unaopokea kugundua makosa katika data iliyopokelewa au kuhakikisha usiri wa data iliyopitishwa kwa kuisimba kwa njia fiche). Uwekaji kumbukumbu wa kimantiki, kama sheria, unaambatana na uingizwaji wa mlolongo wa awali wa biti na mlolongo mrefu, ambao unaathiri vibaya wakati wa upitishaji wa habari muhimu.

Kuna muunganisho fulani kati ya uwezo wa mstari na bandwidth yake. Kwa njia ya encoding ya kimwili iliyowekwa, uwezo wa mstari huongezeka kwa kuongezeka kwa mzunguko wa ishara ya carrier wa mara kwa mara, kwa kuwa ongezeko hili linaambatana na ongezeko la habari zinazopitishwa kwa muda wa kitengo. Lakini kadiri mzunguko wa ishara hii unavyoongezeka, upana wa wigo wake pia huongezeka, ambayo hupitishwa na upotovu uliowekwa na bandwidth ya mstari. Utofauti mkubwa kati ya kipimo data cha mstari na upana wa wigo wa ishara za habari zinazopitishwa, ndivyo ishara zinavyoweza kupotoshwa na uwezekano wa makosa ni katika utambuzi wa habari na mpokeaji. Matokeo yake, kasi ya uhamisho wa habari inageuka kuwa chini ya inavyotarajiwa.

C=2F kumbukumbu 2 M, (4)

ambapo M ni idadi ya majimbo tofauti ya parameter ya habari ya ishara iliyopitishwa.

Uhusiano wa Nyquist, ambao pia hutumiwa kuamua upeo unaowezekana wa mstari wa mawasiliano, hauzingatii kwa uwazi uwepo wa kelele kwenye mstari. Walakini, ushawishi wake unaonyeshwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja katika uchaguzi wa idadi ya majimbo ya ishara ya habari. Kwa mfano, ili kuongeza upitishaji wa mstari, iliwezekana kutumia sio viwango 2 au 4, lakini 16, wakati wa kusimba data.Lakini ikiwa amplitude ya kelele inazidi tofauti kati ya viwango vya karibu 16, basi mpokeaji hataweza. tambua data iliyotumwa mara kwa mara. Kwa hiyo, idadi ya majimbo ya ishara inayowezekana imepunguzwa kwa ufanisi na uwiano wa nguvu ya ishara kwa kelele.

Fomula ya Nyquist huamua thamani ya kikomo ya uwezo wa kituo kwa kesi wakati idadi ya majimbo ya ishara ya habari tayari imechaguliwa kwa kuzingatia uwezo wa utambuzi wao thabiti na mpokeaji.

Kinga ya kelele ya mstari wa mawasiliano- hii ni uwezo wake wa kupunguza kiwango cha kuingiliwa kilichoundwa katika mazingira ya nje kwenye waendeshaji wa ndani. Inategemea aina ya kati ya kimwili inayotumiwa, pamoja na vifaa vya mstari vinavyoonyesha na kuzuia kuingiliwa. Njia inayostahimili kelele zaidi na isiyojali kwa mionzi ya nje ya sumakuumeme ni laini-fiber-optic, inayostahimili kelele kidogo zaidi ni laini za redio, na kebo huchukua nafasi ya kati. Kupunguza uingiliaji unaosababishwa na mionzi ya nje ya umeme hupatikana kwa kukinga na kupotosha makondakta.

Crosstalk katika mwisho wa karibu wa mstari - huamua kinga ya kelele ya cable kwa vyanzo vya ndani vya kuingiliwa. Kawaida hupimwa kwa uhusiano na kebo inayojumuisha jozi kadhaa zilizopotoka, wakati mwingiliano wa pande zote wa jozi moja hadi nyingine unaweza kufikia maadili muhimu na kuunda kuingiliwa kwa ndani kulingana na ishara muhimu.

Kuegemea kwa usambazaji wa data(au kiwango cha makosa kidogo) huangazia uwezekano wa ufisadi kwa kila data kidogo inayotumwa. Sababu za kupotosha kwa ishara za habari ni kuingiliwa kwenye mstari, pamoja na bandwidth ndogo. Kwa hiyo, kuongeza kuegemea kwa maambukizi ya data kunapatikana kwa kuongeza kiwango cha kinga ya kelele ya mstari, kupunguza kiwango cha crosstalk katika cable, na kutumia mistari zaidi ya mawasiliano ya broadband.

Kwa mistari ya kawaida ya mawasiliano ya cable bila njia za ziada za ulinzi wa makosa, uaminifu wa maambukizi ya data ni, kama sheria, 10 -4 -10 -6. Hii inamaanisha kuwa kwa wastani, kati ya bits 10 4 au 10 6 zilizopitishwa, thamani ya biti moja itapotoshwa.

Vifaa vya mstari wa mawasiliano(vifaa vya kusambaza data - ATD) ni vifaa vya makali ambavyo huunganisha moja kwa moja kompyuta kwenye laini ya mawasiliano. Ni sehemu ya mstari wa mawasiliano na kwa kawaida hufanya kazi kwa kiwango cha kimwili, kuhakikisha maambukizi na mapokezi ya ishara ya sura na nguvu zinazohitajika. Mifano ya ADF ni modemu, adapta, vigeuzi vya analogi hadi dijiti na vigeuzi vya dijitali hadi analogi.

ADF haijumuishi kifaa cha mwisho cha data cha mtumiaji (DTE), ambacho hutengeneza data kwa ajili ya kusambaza kupitia laini ya mawasiliano na kuunganishwa moja kwa moja kwenye ADF. DTE inajumuisha, kwa mfano, kipanga njia cha mtandao wa ndani. Kumbuka kuwa mgawanyiko wa vifaa katika madarasa ya APD na DOD ni wa kiholela.

Kwenye mistari ya mawasiliano kwa umbali mrefu, vifaa vya kati hutumiwa, ambayo hutatua matatizo mawili kuu: kuboresha ubora wa ishara za habari (sura yao, nguvu, muda) na kuunda kituo cha kudumu cha mchanganyiko (chaneli ya mwisho hadi mwisho) kwa mawasiliano kati ya wanachama wawili wa mtandao. Katika LCS, vifaa vya kati hazitumiwi ikiwa urefu wa kati ya kimwili (nyaya, hewa ya redio) ni mfupi, ili ishara kutoka kwa adapta moja ya mtandao hadi nyingine inaweza kupitishwa bila marejesho ya kati ya vigezo vyao.

Mitandao ya kimataifa inahakikisha upitishaji wa ubora wa juu wa mawimbi kwa mamia na maelfu ya kilomita. Kwa hiyo, amplifiers imewekwa kwa umbali fulani. Ili kuunda mstari wa mwisho hadi mwisho kati ya wanachama wawili, multiplexers, demultiplexers na swichi hutumiwa.

Vifaa vya kati vya chaneli ya mawasiliano ni wazi kwa mtumiaji (haoni), ingawa kwa kweli huunda mtandao mgumu, unaoitwa mtandao wa msingi, ambao hutumika kama msingi wa kujenga kompyuta, simu na mitandao mingine.

Tofautisha analogi Na kidijitali mistari ya mawasiliano, ambayo hutumia aina mbalimbali za vifaa vya kati. Katika mistari ya analog, vifaa vya kati vimeundwa ili kukuza ishara za analog zilizo na safu inayoendelea ya maadili. Katika njia za analogi za kasi ya juu, mbinu ya kuzidisha mara kwa mara inatekelezwa, wakati njia kadhaa za wasajili wa analogi za kasi ya chini zinaongezwa kwa njia moja ya kasi ya juu. Katika njia za mawasiliano ya dijiti, ambapo ishara za habari za mstatili zina idadi ndogo ya majimbo, vifaa vya kati huboresha umbo la ishara na kurejesha kipindi chao cha kurudia. Inatoa uundaji wa njia za kasi za digital, kufanya kazi kwa kanuni ya kuzidisha kwa muda wa njia, wakati kila chaneli ya chini-kasi imetengwa sehemu fulani ya wakati wa kituo cha kasi.

Wakati wa kusambaza data ya kompyuta ya kipekee juu ya mistari ya mawasiliano ya dijiti, itifaki ya safu ya mwili inafafanuliwa, kwani vigezo vya ishara za habari zinazopitishwa na mstari ni sanifu, lakini wakati wa kupitisha mistari ya analog, haijafafanuliwa, kwani ishara za habari zina kiholela. umbo na hakuna uhusiano wowote na mbinu ya kuwakilisha zile na sufuri kwa vifaa vya upitishaji data. hakuna mahitaji.

Ifuatayo imepata matumizi katika mitandao ya mawasiliano: re vyombo vya habari vya uhamisho wa habari :

Simplex, wakati transmitter na mpokeaji huunganishwa na njia moja ya mawasiliano, kwa njia ambayo habari hupitishwa tu kwa mwelekeo mmoja (hii ni ya kawaida kwa mitandao ya mawasiliano ya televisheni);

Nusu-duplex, wakati nodi mbili za mawasiliano pia zimeunganishwa na chaneli moja, kwa njia ambayo habari hupitishwa kwa njia tofauti katika mwelekeo mmoja na kisha kwa mwelekeo tofauti (hii ni kawaida kwa mifumo ya kumbukumbu, ombi-majibu);

Duplex, wakati nodi mbili za mawasiliano zimeunganishwa na njia mbili (chaneli ya mawasiliano ya mbele na njia ya nyuma), ambayo habari hupitishwa wakati huo huo kwa njia tofauti. Njia za Duplex hutumiwa katika mifumo yenye maoni ya uamuzi na habari.

Imebadilishwa na kujitolea njia za mawasiliano. Katika TSS, tofauti hufanywa kati ya njia za mawasiliano zilizojitolea (zisizobadilishwa) na zile zilizo na ubadilishaji kwa muda wa uwasilishaji wa habari kwenye chaneli hizi.

Wakati wa kutumia njia za mawasiliano za kujitolea, vifaa vya transceiver vya nodes za mawasiliano vinaunganishwa mara kwa mara kwa kila mmoja. Hii inahakikisha kiwango cha juu cha utayari wa mfumo kwa usambazaji wa habari, ubora wa juu wa mawasiliano, na usaidizi wa kiasi kikubwa cha trafiki. Kwa sababu ya gharama kubwa za mitandao ya kufanya kazi na njia za mawasiliano zilizojitolea, faida yao hupatikana tu ikiwa njia zimejaa vya kutosha.

Kwa njia za mawasiliano zilizobadilishwa, iliyoundwa tu kwa muda wa uhamishaji wa idadi fulani ya habari, zina sifa ya kubadilika kwa juu na gharama ya chini (pamoja na kiasi kidogo cha trafiki). Hasara za njia hizo: kupoteza muda wa kubadili (kuanzisha mawasiliano kati ya wanachama), uwezekano wa kuzuia kutokana na umiliki wa sehemu fulani za mstari wa mawasiliano, ubora wa chini wa mawasiliano, gharama kubwa na kiasi kikubwa cha trafiki.

Dhamana ya kemikali

Mwingiliano wote unaoongoza kwa mchanganyiko wa chembe za kemikali (atomi, molekuli, ions, nk) katika vitu hugawanywa katika vifungo vya kemikali na vifungo vya intermolecular (mwingiliano wa intermolecular).

Vifungo vya kemikali- vifungo moja kwa moja kati ya atomi. Kuna vifungo vya ionic, covalent na metali.

Vifungo vya intermolecular- uhusiano kati ya molekuli. Hizi ni vifungo vya hidrojeni, vifungo vya ion-dipole (kutokana na kuundwa kwa dhamana hii, kwa mfano, malezi ya shell ya hydration ya ions hutokea), dipole-dipole (kutokana na kuundwa kwa dhamana hii, molekuli za vitu vya polar huunganishwa. , kwa mfano, katika asetoni ya kioevu), nk.

Dhamana ya Ionic- dhamana ya kemikali iliyoundwa kwa sababu ya mvuto wa kielektroniki wa ayoni zilizochajiwa kinyume. Katika misombo ya binary (misombo ya vitu viwili), huundwa wakati saizi za atomi zilizounganishwa ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja: atomi zingine ni kubwa, zingine ni ndogo - ambayo ni, atomi zingine huacha elektroni kwa urahisi, wakati zingine huelekea. zikubali (kawaida hizi ni atomi za vitu ambavyo huunda metali za kawaida na atomi za vitu vinavyounda vitu visivyo vya kawaida); elektronegativity ya atomi hizo pia ni tofauti sana.
Uunganishaji wa ioni hauelekezi na hauwezi kueneza.

Kifungo cha Covalent- dhamana ya kemikali ambayo hutokea kutokana na kuundwa kwa jozi ya kawaida ya elektroni. Kifungo cha ushirikiano huundwa kati ya atomi ndogo zilizo na radii sawa au sawa. Hali ya lazima ni uwepo wa elektroni ambazo hazijaoanishwa katika atomi zote mbili zilizounganishwa (utaratibu wa kubadilishana) au jozi moja katika atomi moja na obiti ya bure katika nyingine (utaratibu wa kikubali wa wafadhili):

A)	H· + ·H H:H	H-H	H 2	(jozi moja ya elektroni iliyoshirikiwa; H ni monovalent);
b)		NN	N 2	(jozi tatu za pamoja za elektroni; N ni trivalent);
V)		H-F	HF	(jozi moja ya elektroni iliyoshirikiwa; H na F ni monovalent);
G)			NH4+	(jozi nne za elektroni zilizoshirikiwa; N ni tetravalent)

Kulingana na idadi ya jozi za elektroni zilizoshirikiwa, vifungo vya covalent vinagawanywa
• rahisi (moja)- jozi moja ya elektroni;
• mara mbili- jozi mbili za elektroni;
• mara tatu- jozi tatu za elektroni.

Vifungo viwili na vitatu huitwa vifungo vingi.

Kulingana na usambazaji wa msongamano wa elektroni kati ya atomi zilizounganishwa, dhamana ya ushirikiano imegawanywa katika zisizo za polar Na polar. Dhamana isiyo ya polar huundwa kati ya atomi zinazofanana, moja ya polar - kati ya tofauti.

Umeme- kipimo cha uwezo wa atomi katika dutu ili kuvutia jozi za elektroni za kawaida.
Jozi za elektroni za vifungo vya polar hubadilishwa kuelekea vipengele vingi vya elektroni. Uhamisho wa jozi za elektroni yenyewe huitwa polarization ya dhamana. Gharama za sehemu (ziada) zinazoundwa wakati wa ubaguzi huteuliwa + na -, kwa mfano:.

Kulingana na asili ya mwingiliano wa mawingu ya elektroni ("orbitals"), dhamana ya ushirikiano imegawanywa katika -bond na -bond.
-Mshikamano huundwa kutokana na mwingiliano wa moja kwa moja wa mawingu ya elektroni (kando ya mstari ulionyooka unaounganisha viini vya atomiki), -kifungo hutengenezwa kutokana na mwingiliano wa kando (pande zote mbili za ndege ambamo viini vya atomiki hulala).

Kifungo cha ushirikiano ni mwelekeo na saturable, pamoja na polarizable.
Mtindo wa mseto hutumiwa kueleza na kutabiri mwelekeo wa pande zote wa vifungo vya ushirikiano.

Mseto wa obiti za atomiki na mawingu ya elektroni- mpangilio unaodhaniwa wa obiti za atomiki katika nishati, na mawingu ya elektroni katika umbo wakati atomi inaunda vifungo vya ushirika.
Aina tatu za kawaida za mseto ni: sp-, sp 2 na sp 3 -mseto. Kwa mfano:
sp-mseto - katika molekuli C 2 H 2, BeH 2, CO 2 (muundo wa mstari);
sp 2-mseto - katika molekuli C 2 H 4, C 6 H 6, BF 3 (sura ya gorofa ya triangular);
sp 3-mseto - katika molekuli CCl 4, SiH 4, CH 4 (fomu ya tetrahedral); NH 3 (sura ya piramidi); H 2 O (umbo la angular).

Uunganisho wa chuma- dhamana ya kemikali inayoundwa kwa kushiriki elektroni za valence za atomi zote zilizounganishwa za fuwele ya chuma. Matokeo yake, wingu moja ya elektroni ya kioo huundwa, ambayo huenda kwa urahisi chini ya ushawishi wa voltage ya umeme - hivyo conductivity ya juu ya umeme ya metali.
Kifungo cha metali huundwa wakati atomi zinazounganishwa ni kubwa na kwa hivyo huwa na kutoa elektroni. Dutu rahisi na dhamana ya metali ni metali (Na, Ba, Al, Cu, Au, nk), dutu ngumu ni misombo ya intermetallic (AlCr 2, Ca 2 Cu, Cu 5 Zn 8, nk).
Dhamana ya chuma haina mwelekeo au kueneza. Pia huhifadhiwa katika kuyeyuka kwa chuma.

Dhamana ya hidrojeni- dhamana ya intermolecular inayoundwa kwa sababu ya kukubalika kwa sehemu ya jozi ya elektroni kutoka kwa atomi ya elektroni yenye nguvu nyingi na atomi ya hidrojeni yenye malipo makubwa ya sehemu. Inaundwa katika hali ambapo molekuli moja ina atomi iliyo na jozi moja ya elektroni na uwezo wa juu wa elektroni (F, O, N), na nyingine ina atomi ya hidrojeni iliyofungwa na dhamana ya polar kwa moja ya atomi kama hizo. Mifano ya vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli:

H—O—H OH 2 , H—O—H NH 3 , H—O—H F—H, H—F H—F.

Vifungo vya hidrojeni vya intramolecular zipo katika molekuli za polypeptidi, asidi ya nucleic, protini, nk.

Kipimo cha nguvu ya dhamana yoyote ni nishati ya dhamana.
Nishati ya mawasiliano- nishati inayohitajika kuvunja dhamana fulani ya kemikali katika mole 1 ya dutu. Kitengo cha kipimo ni 1 kJ / mol.

Nishati ya vifungo vya ionic na covalent ni ya utaratibu sawa, nishati ya vifungo vya hidrojeni ni amri ya chini ya ukubwa.

Nishati ya dhamana ya ushirikiano inategemea saizi ya atomi zilizounganishwa (urefu wa dhamana) na juu ya wingi wa dhamana. Kadiri atomi zilivyo ndogo na kadiri wingi wa vifungo unavyoongezeka, ndivyo nishati yake inavyoongezeka.

Nishati ya dhamana ya ionic inategemea saizi ya ioni na malipo yao. Ions ndogo na malipo yao makubwa zaidi, nishati ya kumfunga ni kubwa zaidi.

Muundo wa jambo

Kulingana na aina ya muundo, vitu vyote vinagawanywa molekuli Na zisizo za Masi. Miongoni mwa vitu vya kikaboni, vitu vya molekuli vinatawala, kati ya vitu vya isokaboni, vitu visivyo vya molekuli vinatawala.

Kulingana na aina ya dhamana ya kemikali, vitu vinagawanywa katika vitu vilivyo na vifungo vya covalent, vitu vilivyo na vifungo vya ionic (vitu vya ionic) na vitu vilivyo na vifungo vya metali (metali).

Dutu zilizo na vifungo vya ushirikiano zinaweza kuwa za molekuli au zisizo za Masi. Hii inathiri kwa kiasi kikubwa mali zao za kimwili.

Dutu za molekuli zinajumuisha molekuli zilizounganishwa kwa kila mmoja na vifungo dhaifu vya intermolecular, hizi ni pamoja na: H 2, O 2, N 2, Cl 2, Br 2, S 8, P 4 na vitu vingine rahisi; CO 2, SO 2, N 2 O 5, H 2 O, HCl, HF, NH 3, CH 4, C 2 H 5 OH, polima za kikaboni na vitu vingine vingi. Dutu hizi hazina nguvu za juu, zina kiwango cha chini cha kuyeyuka na kuchemsha, hazifanyi umeme, na baadhi yao hupasuka katika maji au vimumunyisho vingine.

Dutu zisizo za Masi zilizo na vifungo vya ushirikiano au dutu za atomiki (almasi, grafiti, Si, SiO 2, SiC na wengine) huunda fuwele zenye nguvu sana (isipokuwa grafiti iliyopangwa), hazipatikani katika maji na vimumunyisho vingine, vinayeyuka sana na pointi za kuchemsha, wengi wao hawafanyi sasa umeme (isipokuwa kwa grafiti, ambayo ni conductive umeme, na semiconductors - silicon, germanium, nk).

Dutu zote za ioni kwa asili sio za Masi. Hizi ni vitu vikali, vya kinzani, suluhisho na kuyeyuka ambazo hufanya sasa umeme. Wengi wao ni mumunyifu katika maji. Ikumbukwe kwamba katika vitu vya ionic, fuwele ambazo zinajumuisha ioni tata, pia kuna vifungo vya ushirikiano, kwa mfano: (Na +) 2 (SO 4 2-), (K +) 3 (PO 4 3-) , (NH 4 + )(NO 3-), n.k. Atomi zinazounda ioni changamano zimeunganishwa kwa vifungo vya ushirikiano.

Vyuma (vitu vilivyo na vifungo vya metali) tofauti sana katika mali zao za kimwili. Miongoni mwao kuna kioevu (Hg), laini sana (Na, K) na metali ngumu sana (W, Nb).

Tabia za kimwili za metali ni conductivity yao ya juu ya umeme (tofauti na semiconductors, inapungua kwa kuongezeka kwa joto), uwezo wa juu wa joto na ductility (kwa metali safi).

Katika hali ngumu, karibu vitu vyote vinajumuishwa na fuwele. Kulingana na aina ya muundo na aina ya dhamana ya kemikali, fuwele ("latti za kioo") zinagawanywa atomiki(fuwele za vitu visivyo vya Masi na vifungo vya ushirika), ionic(fuwele za vitu vya ionic), molekuli(fuwele za dutu za Masi na vifungo vya ushirikiano) na chuma(fuwele za vitu vilivyo na dhamana ya metali).

Kazi na vipimo juu ya mada "Mada 10. "Kuunganishwa kwa kemikali. Muundo wa mambo."

• Aina za dhamana za kemikali - Muundo wa jambo daraja la 8–9

  Masomo: Kazi 2: Majaribio 9: 1

• Kazi: Majaribio 9: 1

Baada ya kushughulikia mada hii, unapaswa kuelewa dhana zifuatazo: dhamana ya kemikali, dhamana ya molekuli, dhamana ya ionic, dhamana ya ushirikiano, bondi ya metali, bondi ya hidrojeni, bondi rahisi, bondi mbili, bondi tatu, bondi nyingi, bondi isiyo ya polar, bondi ya polar. , electronegativity, polarization ya dhamana , - na -bond, mseto wa obiti za atomiki, nishati ya kisheria.

Lazima ujue uainishaji wa vitu kwa aina ya muundo, kwa aina ya dhamana ya kemikali, utegemezi wa mali ya vitu rahisi na ngumu juu ya aina ya dhamana ya kemikali na aina ya "kioo cha kioo".

Lazima uweze: kuamua aina ya dhamana ya kemikali katika dutu, aina ya mseto, kuchora michoro ya uundaji wa dhamana, kutumia dhana ya elektronegativity, idadi ya elektronegativity; kujua jinsi electronegativity mabadiliko katika vipengele kemikali ya kipindi hicho na kundi moja kuamua polarity ya covalent dhamana.

Baada ya kuhakikisha kuwa kila kitu unachohitaji kimejifunza, endelea kukamilisha kazi. Tunakutakia mafanikio.

Usomaji unaopendekezwa:

• O. S. Gabrielyan, G. G. Lysova. Kemia darasa la 11. M., Bustard, 2002.
• G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kemia darasa la 11. M., Elimu, 2001.

Kama matokeo ya kusoma mada hii, utajifunza: Kwa nini molekuli ya maji ni polar, lakini dioksidi kaboni sio. Ni nini kiwango cha juu cha valency ya nitrojeni katika misombo. Kwa nini maji yana kiwango cha juu kisicho cha kawaida cha kuyeyuka na kuchemka? Kama matokeo ya kusoma mada hii, utajifunza: Amua asili ya dhamana ya kemikali (polar na nonpolar covalent, ionic, hidrojeni, metali) katika misombo mbalimbali. Amua umbo la kijiometri la molekuli kulingana na uchanganuzi wa muundo wao wa kielektroniki kwa kutumia maoni juu ya mseto wa obiti za atomiki. Tabiri mali ya vitu kulingana na habari kuhusu asili ya vifungo vya kemikali na aina za lati za fuwele. Maswali ya kusoma:

5.1. Kifungo cha Covalent

Kifungo cha kemikali huundwa wakati atomi mbili au zaidi zinakuja pamoja ikiwa, kama matokeo ya mwingiliano wao, jumla ya nishati ya mfumo hupungua. Mipangilio thabiti zaidi ya kielektroniki ya makombora ya elektroni ya nje ya atomi ni ya atomi bora ya gesi, inayojumuisha elektroni mbili au nane. Maganda ya nje ya elektroni ya atomi ya vipengele vingine yana elektroni moja hadi saba, i.e. hazijakamilika. Wakati molekuli inapoundwa, atomi huwa na kupata ganda thabiti la elektroni mbili au nane. Elektroni za valence za atomi hushiriki katika uundaji wa dhamana ya kemikali.

Covalent ni dhamana ya kemikali kati ya atomi mbili, ambayo huundwa na jozi za elektroni ambazo wakati huo huo ni za atomi hizi mbili.

Kuna taratibu mbili za uundaji wa vifungo vya ushirikiano: kubadilishana na mpokeaji wa wafadhili.

5.1.1. Utaratibu wa kubadilishana wa uundaji wa dhamana ya covalent

Utaratibu wa kubadilishana Uundaji wa dhamana ya ushirikiano hupatikana kwa sababu ya mwingiliano wa mawingu ya elektroni ya elektroni za atomi tofauti. Kwa mfano, wakati atomi mbili za hidrojeni zinakaribiana, obiti za elektroni za 1s zinaingiliana. Matokeo yake, jozi ya kawaida ya elektroni inaonekana, wakati huo huo ni mali ya atomi zote mbili. Katika kesi hii, dhamana ya kemikali huundwa na elektroni zilizo na spins za antiparallel, Mtini. 5.1.

Mchele. 5.1. Uundaji wa molekuli ya hidrojeni kutoka kwa atomi mbili za H

5.1.2. Utaratibu wa wafadhili wa kibali kwa ajili ya kuunda vifungo vya ushirikiano

Kwa utaratibu wa kukubali wafadhili wa malezi ya dhamana ya ushirikiano, dhamana pia huundwa kwa kutumia jozi za elektroni. Hata hivyo, katika kesi hii, atomi moja (wafadhili) hutoa jozi yake ya elektroni, na atomi nyingine (mpokeaji) inashiriki katika malezi ya dhamana na orbital yake ya bure. Mfano wa utekelezaji wa dhamana ya kukubali wafadhili ni malezi ya ioni ya amonia NH 4 + wakati wa mwingiliano wa amonia NH 3 na cation ya hidrojeni H +.

Katika molekuli ya NH 3, jozi tatu za elektroni huunda vifungo vitatu vya N - H, jozi ya nne ya elektroni ya atomi ya nitrojeni ni pekee. Jozi hii ya elektroni inaweza kuunda dhamana na ioni ya hidrojeni ambayo ina orbital isiyo na mtu. Matokeo yake ni ioni ya amonia NH 4 +, Mtini. 5.2.

Mchele. 5.2. Kuonekana kwa dhamana ya wafadhili-kukubali wakati wa kuundwa kwa ioni ya amonia

Ikumbukwe kwamba vifungo vinne vya ushirikiano vya N-H vilivyopo katika NH 4 + ion ni sawa. Katika ioni ya amonia haiwezekani kutambua dhamana inayoundwa na utaratibu wa wafadhili wa kukubali.

5.1.3. Dhamana ya covalent ya Polar na isiyo ya polar

Ikiwa kifungo cha ushirikiano kinaundwa na atomi zinazofanana, basi jozi ya elektroni iko katika umbali sawa kati ya nuclei ya atomi hizi. Uhusiano kama huo unaitwa nonpolar. Mifano ya molekuli zilizo na dhamana isiyo ya polar covalent ni H2, Cl2, O2, N2, nk.

Katika kesi ya dhamana ya polar covalent, jozi ya elektroni iliyoshirikiwa huhamishiwa kwenye atomi yenye uwezo wa juu wa elektroni. Aina hii ya dhamana hupatikana katika molekuli zinazoundwa na atomi tofauti. Kifungo cha polar covalent hutokea katika molekuli za HCl, HBr, CO, NO, nk Kwa mfano, uundaji wa dhamana ya polar covalent katika molekuli ya HCl inaweza kuwakilishwa na mchoro, Mtini. 5.3:

Mchele. 5.3. Uundaji wa dhamana ya polar iliyounganishwa katika molekuli ya HC1

Katika molekuli inayozingatiwa, jozi ya elektroni huhamishiwa kwenye atomi ya klorini, kwa kuwa uwezo wake wa elektroni (2.83) ni mkubwa kuliko uwezo wa elektroni wa atomi ya hidrojeni (2.1).

5.1.4. Wakati wa dipole na muundo wa Masi

Kipimo cha polarity ya dhamana ni wakati wake wa dipole μ:

μ = e l,

Wapi e- malipo ya elektroni; l- umbali kati ya vituo vya chaji chanya na hasi.

Wakati wa Dipole ni wingi wa vekta. Dhana za "wakati wa dipole wa dhamana" na "wakati wa dipole wa molekuli" zinapatana tu kwa molekuli za diatomiki. Wakati wa dipole wa molekuli ni sawa na jumla ya vekta ya muda wa dipole wa vifungo vyote. Kwa hivyo, wakati wa dipole wa molekuli ya polyatomic inategemea muundo wake.

Katika molekuli ya CO 2 ya mstari, kwa mfano, kila moja ya vifungo vya C-O ni polar. Hata hivyo, molekuli ya CO 2 kwa ujumla sio ya kawaida, kwa kuwa wakati wa dipole wa vifungo hufuta kila mmoja (Mchoro 5.4). Wakati wa dipole wa molekuli ya dioksidi kaboni ni m = 0.

Katika molekuli ya angular H2O, vifungo vya polar H-O ziko kwenye pembe ya 104.5 o. Jumla ya vector ya muda wa dipole wa vifungo viwili vya H-O huonyeshwa na diagonal ya parallelogram (Mchoro 5.4). Matokeo yake, wakati wa dipole wa molekuli ya maji m si sawa na sifuri.

Mchele. 5.4. Nyakati za dipole za molekuli za CO 2 na H 2 O

5.1.5. Valency ya vipengele katika misombo na vifungo covalent

Valence ya atomi imedhamiriwa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa zinazoshiriki katika uundaji wa jozi za elektroni za kawaida na elektroni za atomi zingine. Kuwa na elektroni moja ambayo haijaunganishwa kwenye safu ya elektroni ya nje, atomi za halojeni katika molekuli F 2, HCl, PBr 3 na CCl 4 ni monovalent. Vipengele vya kikundi kidogo cha oksijeni vina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa kwenye safu ya nje, kwa hivyo katika misombo kama O 2, H 2 O, H 2 S na SCl 2 ni tofauti.

Kwa kuwa, pamoja na vifungo vya kawaida vya ushirikiano, dhamana inaweza kuundwa katika molekuli na utaratibu wa kukubali wafadhili, valence ya atomi pia inategemea kuwepo kwa jozi za elektroni pekee na obiti za bure za elektroni. Kipimo cha kiasi cha valensi ni idadi ya vifungo vya kemikali ambapo atomi fulani huunganishwa na atomi nyingine.

Upeo wa juu wa vitu, kama sheria, hauwezi kuzidi idadi ya kikundi ambamo ziko. Isipokuwa ni vipengele vya kikundi kidogo cha pili cha kikundi cha kwanza Cu, Ag, Au, ambacho valence katika misombo ni kubwa kuliko moja. Elektroni za valence kimsingi ni pamoja na elektroni za tabaka za nje, hata hivyo, kwa vipengele vya vikundi vidogo vya upande, elektroni za tabaka za penultimate (kabla ya nje) pia hushiriki katika uundaji wa dhamana ya kemikali.

5.1.6. Valence ya vipengele katika hali ya kawaida na ya msisimko

Ubora wa vipengele vingi vya kemikali hutegemea ikiwa vipengele hivi viko katika hali ya kawaida au ya msisimko. Usanidi wa kielektroniki wa atomi ya Li: 1s 2 2s 1. Atomi ya lithiamu katika ngazi ya nje ina elektroni moja isiyo na paired, i.e. lithiamu ni monovalent. Matumizi makubwa sana ya nishati yanahitajika yanayohusiana na mpito wa elektroni ya 1s hadi obiti ya 2p ili kupata lithiamu tatu. Matumizi haya ya nishati ni makubwa sana kwamba hayalipwi na nishati iliyotolewa wakati wa kuunda vifungo vya kemikali. Katika suala hili, hakuna misombo ya trivalent ya lithiamu.

Usanidi wa safu ya elektroniki ya nje ya vipengee vya kikundi kidogo cha beriliamu ns 2. Hii ina maana kwamba katika safu ya elektroni ya nje ya vipengele hivi katika orbital ya seli ya ns kuna elektroni mbili zilizo na miiba kinyume. Vipengele vya kikundi kidogo cha berili havi na elektroni zisizo na paired, hivyo valence yao katika hali ya kawaida ni sifuri. Katika hali ya msisimko, usanidi wa umeme wa vipengele vya kikundi kidogo cha beryllium ni ns 1 nр 1, i.e. vipengele huunda misombo ambayo wao ni divalent.

Uwezekano wa Valence wa atomi ya boroni

Hebu fikiria usanidi wa elektroniki wa atomi ya boroni katika hali ya chini: 1s 2 2s 2 2p 1. Atomi ya boroni katika hali ya chini ina elektroni moja isiyo na nguvu (Mchoro 5.5), i.e. ni monovalent. Hata hivyo, boroni sio sifa ya kuundwa kwa misombo ambayo ni monovalent. Wakati atomi ya boroni inasisimua, mabadiliko ya elektroni ya 2s hadi 2p orbital (Mchoro 5.5). Atomi ya boroni katika hali ya msisimko ina elektroni 3 ambazo hazijaoanishwa na inaweza kuunda misombo ambayo valency yake ni tatu.

Mchele. 5.5. Majimbo ya Valence ya atomi ya boroni katika hali ya kawaida na ya msisimko

Nishati inayotumika kwa mpito wa atomi hadi hali ya msisimko ndani ya kiwango kimoja cha nishati, kama sheria, ni zaidi ya kulipwa na nishati iliyotolewa wakati wa kuunda vifungo vya ziada.

Kwa sababu ya uwepo wa obiti moja ya bure ya 2p katika atomi ya boroni, boroni katika misombo inaweza kuunda kifungo cha nne cha ushirikiano, kinachofanya kazi kama kipokezi cha jozi ya elektroni. Mchoro 5.6 unaonyesha jinsi molekuli ya BF inavyoingiliana na F - ion, na kusababisha kuundwa kwa - ion, ambayo boroni huunda vifungo vinne vya covalent.

Mchele. 5.6. Utaratibu wa kipokeaji cha wafadhili wa kuunda dhamana ya nne ya ushirikiano kwenye atomi ya boroni

Uwezekano wa Valence wa atomi ya nitrojeni

Hebu fikiria muundo wa elektroniki wa atomi ya nitrojeni (Mchoro 5.7).

Mchele. 5.7. Usambazaji wa elektroni katika obiti za atomi ya nitrojeni

Kutoka kwenye mchoro uliowasilishwa ni wazi kwamba nitrojeni ina elektroni tatu zisizo na nguvu, inaweza kuunda vifungo vitatu vya kemikali na valency yake ni tatu. Mpito wa atomi ya nitrojeni kwa hali ya msisimko hauwezekani, kwani ngazi ya pili ya nishati haina d-orbitals. Wakati huo huo, atomi ya nitrojeni inaweza kutoa jozi ya elektroni pekee ya elektroni za nje 2s 2 kwa atomi iliyo na obitali ya bure (kipokezi). Matokeo yake, dhamana ya nne ya kemikali ya atomi ya nitrojeni inaonekana, kama ilivyo, kwa mfano, katika ioni ya amonia (Mchoro 5.2). Kwa hivyo, kiwango cha juu cha ushirikiano (idadi ya vifungo vya ushirikiano vilivyoundwa) vya atomi ya nitrojeni ni nne. Katika misombo yake, nitrojeni, tofauti na vipengele vingine vya kundi la tano, haiwezi kuwa pentavalent.

Uwezekano wa Valence wa fosforasi, sulfuri na atomi za halojeni

Tofauti na atomi za nitrojeni, oksijeni na fluorini, atomi za fosforasi, sulfuri na klorini ziko katika kipindi cha tatu zina seli za 3d za bure ambazo elektroni zinaweza kuhamisha. Wakati atomi ya fosforasi inasisimua (Mchoro 5.8), ina elektroni 5 ambazo hazijaunganishwa kwenye safu yake ya nje ya elektroni. Matokeo yake, katika misombo atomi ya fosforasi inaweza kuwa si tu tri-, lakini pia pentavalent.

Mchele. 5.8. Usambazaji wa elektroni za valence katika obiti kwa atomi ya fosforasi katika hali ya msisimko

Katika hali ya msisimko, sulfuri, pamoja na valence ya mbili, pia inaonyesha valence ya nne na sita. Katika kesi hii, elektroni 3p na 3s zimeunganishwa kwa sequentially (Mchoro 5.9).

Mchele. 5.9. Uwezekano wa Valence wa atomi ya sulfuri katika hali ya msisimko

Katika hali ya msisimko, kwa vipengele vyote vya kikundi kikuu cha V, isipokuwa fluorine, kuunganisha kwa mlolongo wa jozi za kwanza za p- na kisha s-electron inawezekana. Matokeo yake, vipengele hivi vinakuwa tri-, penta- na heptavalent (Mchoro 5.10).

Mchele. 5.10. Uwezekano wa Valence wa klorini, bromini na atomi za iodini katika hali ya msisimko

5.1.7. Urefu, nishati na mwelekeo wa dhamana ya ushirikiano

Vifungo vya mshikamano kawaida huunda kati ya atomi zisizo za metali. Tabia kuu za dhamana ya ushirikiano ni urefu, nishati na mwelekeo.

Urefu wa dhamana ya covalent

Urefu wa kifungo ni umbali kati ya nuclei za atomi zinazounda kifungo hiki. Imedhamiriwa na mbinu za kimwili za majaribio. Urefu wa dhamana unaweza kukadiriwa kwa kutumia kanuni ya nyongeza, kulingana na ambayo urefu wa dhamana katika molekuli ya AB ni takriban sawa na nusu ya jumla ya urefu wa dhamana katika molekuli A 2 na B 2:

.

Kutoka juu hadi chini pamoja na vikundi vidogo vya mfumo wa mara kwa mara wa vipengele, urefu wa dhamana ya kemikali huongezeka, kwani radii ya atomi huongezeka katika mwelekeo huu (Jedwali 5.1). Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, urefu wake hupungua.

Jedwali 5.1.

Urefu wa vifungo vingine vya kemikali

Dhamana ya kemikali	Urefu wa kiungo, pm	Dhamana ya kemikali	Urefu wa kiungo, pm
		C - C

Nishati ya mawasiliano

Kipimo cha nguvu ya dhamana ni nishati ya dhamana. Nishati ya mawasiliano kuamuliwa na nishati inayohitajika kuvunja dhamana na kuondoa atomi zinazounda dhamana hiyo kwa umbali mkubwa sana kutoka kwa kila mmoja. Uhusiano wa ushirikiano ni nguvu sana. Nishati yake inaanzia makumi kadhaa hadi mia kadhaa kJ/mol. Kwa molekuli ya IСl 3, kwa mfano, Ebond ni ≈40, na kwa molekuli za N 2 na CO Ebond ni ≈1000 kJ/mol.

Kutoka juu hadi chini pamoja na vikundi vidogo vya mfumo wa mara kwa mara wa vipengele, nishati ya dhamana ya kemikali hupungua, kwani urefu wa dhamana huongezeka katika mwelekeo huu (Jedwali 5.1). Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, nishati yake huongezeka (Jedwali 5.2).

Jedwali 5.2.

Nishati ya vifungo vingine vya kemikali

Dhamana ya kemikali	Nishati ya mawasiliano,	Dhamana ya kemikali	Nishati ya mawasiliano,
		C - C

Kueneza na mwelekeo wa vifungo vya ushirikiano

Sifa muhimu zaidi za dhamana ya ushirikiano ni kueneza kwake na mwelekeo. Kueneza kunaweza kufafanuliwa kama uwezo wa atomi kuunda idadi ndogo ya vifungo vya ushirika. Kwa hivyo, atomi ya kaboni inaweza kuunda vifungo vinne tu vya ushirika, na atomi ya oksijeni inaweza kuunda mbili. Idadi ya juu ya vifungo vya kawaida vya ushirikiano ambavyo atomi inaweza kuunda (bila kujumuisha vifungo vinavyoundwa na utaratibu wa kupokea wafadhili) ni sawa na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa.

Vifungo vya Covalent vina mwelekeo wa anga, kwa kuwa kuingiliana kwa obiti wakati wa kuundwa kwa kifungo kimoja hutokea kando ya mstari wa kuunganisha nuclei ya atomiki. Mpangilio wa anga wa obiti za elektroni za molekuli huamua jiometri yake. Pembe kati ya vifungo vya kemikali huitwa pembe za dhamana.

Kueneza na mwelekeo wa kifungo shirikishi hutofautisha kifungo hiki kutoka kwa kifungo cha ioniki, ambacho, tofauti na kifungo cha ushirikiano, hakijajaa na sio mwelekeo.

Muundo wa anga wa molekuli za H 2 O na NH 3

Wacha tuzingatie mwelekeo wa dhamana ya ushirikiano kwa kutumia mfano wa molekuli za H 2 O na NH 3.

Molekuli ya H 2 O huundwa kutoka kwa atomi ya oksijeni na atomi mbili za hidrojeni. Atomu ya oksijeni ina elektroni mbili za p ambazo hazijaoanishwa, ambazo huchukua obiti mbili ziko kwenye pembe za kulia kwa kila mmoja. Atomi za hidrojeni zina elektroni za 1s ambazo hazijaoanishwa. Pembe kati ya vifungo vinavyoundwa na p-elektroni inapaswa kuwa karibu na pembe kati ya obiti za p-elektroni. Kwa majaribio, hata hivyo, iligundua kuwa pembe kati ya vifungo vya O-H katika molekuli ya maji ni 104.50. Kuongezeka kwa pembe ikilinganishwa na angle ya 90 o inaweza kuelezewa na nguvu za kukataa zinazofanya kazi kati ya atomi za hidrojeni, Mtini. 5.11. Hivyo, molekuli ya H 2 O ina sura ya angular.

Elektroni tatu za p-elektroni za atomi ya nitrojeni, ambazo obiti zake ziko katika mwelekeo tatu wa pande zote, hushiriki katika uundaji wa molekuli ya NH 3. Kwa hiyo, vifungo vitatu vya N-H vinapaswa kuwepo kwa pembe kwa kila mmoja karibu na 90 ° (Mchoro 5.11). Thamani ya majaribio ya pembe kati ya vifungo katika molekuli ya NH 3 ni 107.3 °. Tofauti kati ya pembe kati ya vifungo na maadili ya kinadharia ni kwa sababu, kama ilivyo kwa molekuli ya maji, kwa kurudisha nyuma kwa atomi za hidrojeni. Kwa kuongeza, mipango iliyowasilishwa haizingatii uwezekano wa ushiriki wa elektroni mbili katika orbitals ya 2s katika malezi ya vifungo vya kemikali.

Mchele. 5.11. Kuingiliana kwa obiti za elektroniki wakati wa kuunda vifungo vya kemikali katika molekuli za H 2 O (a) na NH 3 (b)

Wacha tuzingatie uundaji wa molekuli ya BeC1 2. Atomi ya beriliamu katika hali ya msisimko ina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa: 2s na 2p. Inaweza kuzingatiwa kuwa atomi ya berili inapaswa kuunda vifungo viwili: kifungo kimoja kilichoundwa na s-electron na kifungo kimoja kilichoundwa na p-electron. Vifungo hivi lazima ziwe na nguvu tofauti na urefu tofauti. Molekuli ya BeCl 2 katika kesi hii haipaswi kuwa ya mstari, lakini ya angular. Uzoefu, hata hivyo, unaonyesha kuwa molekuli ya BeCl 2 ina muundo wa mstari na vifungo vyote vya kemikali ndani yake ni sawa. Hali sawa inazingatiwa wakati wa kuzingatia muundo wa molekuli BCl 3 na CCl 4 - vifungo vyote katika molekuli hizi ni sawa. Masi ya BC1 3 ina muundo wa gorofa, CC1 4 ina muundo wa tetrahedral.

Kuelezea muundo wa molekuli kama vile BeCl 2, BCl 3 na CCl 4, Pauling na Slater(USA) ilianzisha dhana ya mseto wa obiti za atomiki. Walipendekeza kuchukua nafasi ya obiti kadhaa za atomiki, ambazo hazitofautiani sana katika nishati yao, na idadi sawa ya obiti sawa, inayoitwa mseto. Obiti hizi za mseto zinaundwa na obiti za atomiki kama matokeo ya mchanganyiko wao wa mstari.

Kulingana na L. Pauling, wakati vifungo vya kemikali vinatengenezwa na atomi yenye elektroni za aina tofauti katika safu moja na, kwa hiyo, sio tofauti sana katika nishati yao (kwa mfano, s na p), inawezekana kubadilisha usanidi wa orbitals. ya aina tofauti, ambayo alignment yao katika sura na nishati hutokea. Matokeo yake, obiti za mseto huundwa ambazo zina umbo la asymmetric na zimeinuliwa sana upande mmoja wa kiini. Ni muhimu kusisitiza kuwa mfano wa mseto hutumiwa wakati elektroni za aina tofauti, kwa mfano s na p, zinahusika katika uundaji wa vifungo.

5.1.8.2. Aina mbalimbali za mseto wa obiti ya atomiki

sp mseto

Mseto wa moja s- na moja R- obiti ( sp- mseto) ni barabara, kwa mfano, wakati wa malezi ya kloridi ya berili. Kama inavyoonyeshwa hapo juu, katika hali ya msisimko, atomi ya Be ina elektroni mbili ambazo hazijaoanishwa, moja ambayo inachukua obiti ya 2s, na nyingine inachukua obiti ya 2p. Wakati dhamana ya kemikali inapoundwa, obiti hizi mbili tofauti hubadilishwa kuwa obiti mbili za mseto zinazofanana, zinazoelekezwa kwa pembe ya 180 ° kwa kila mmoja (Mchoro 5.12). Mpangilio wa mstari wa obiti mbili za mseto unalingana na kukataa kwao kidogo kutoka kwa kila mmoja. Kama matokeo, molekuli ya BeCl 2 ina muundo wa mstari - atomi zote tatu ziko kwenye mstari mmoja.

Mchele. 5.12. Mchoro wa mwingiliano wa obiti ya elektroni wakati wa kuunda molekuli ya BeCl 2

Muundo wa molekuli ya asetilini; vifungo vya sigma na pi

Hebu fikiria mchoro wa mwingiliano wa obiti za elektroniki wakati wa kuundwa kwa molekuli ya asetilini. Katika molekuli ya asetilini, kila atomi ya kaboni iko katika hali ya sp-mseto. Orbital mbili za sp-mseto ziko kwenye pembe ya 1800 kwa kila mmoja; wanaunda kifungo kimoja cha σ kati ya atomi za kaboni na vifungo viwili vya σ na atomi za hidrojeni (Mchoro 5.13).

Mchele. 5.13. Mpango wa malezi ya vifungo vya s katika molekuli ya asetilini

Kifungo cha σ ni kifungo kinachoundwa kama matokeo ya obiti za elektroni zinazoingiliana kwenye mstari unaounganisha nuclei za atomi.

Kila atomi ya kaboni katika molekuli ya asetilini ina p-elektroni mbili zaidi, ambazo hazishiriki katika uundaji wa vifungo vya σ. Mawingu ya elektroni ya elektroni hizi ziko katika ndege zenye usawa na, zikipishana, huunda vifungo viwili zaidi vya π kati ya atomi za kaboni kwa sababu ya mwingiliano wa upande wa mashirika yasiyo ya mseto. R-mawingu (Mchoro 5.14).

Kifungo cha π ni dhamana ya kemikali shirikishi inayoundwa kutokana na ongezeko la msongamano wa elektroni kwenye kila upande wa mstari unaounganisha viini vya atomi.

Mchele. 5.14. Mpango wa malezi ya σ - na π - vifungo katika molekuli ya asetilini.

Kwa hiyo, katika molekuli ya acetylene, dhamana ya tatu huundwa kati ya atomi za kaboni, ambayo inajumuisha moja σ - dhamana na mbili π - vifungo; σ -vifungo vina nguvu kuliko vifungo π.

sp2 mseto

Muundo wa molekuli ya BCl 3 inaweza kuelezewa kwa suala la sp 2- mseto. Atomi ya boroni katika hali ya msisimko kwenye safu ya elektroni ya nje ina s-electron moja na p-electrons mbili, i.e. elektroni tatu ambazo hazijaoanishwa. Mawingu haya matatu ya elektroni yanaweza kubadilishwa kuwa obiti tatu za mseto sawa. Upungufu wa chini wa obiti tatu za mseto kutoka kwa kila mmoja unafanana na eneo lao katika ndege moja kwa pembe ya 120 o kwa kila mmoja (Mchoro 5.15). Kwa hivyo, molekuli ya BCl 3 ina sura ya gorofa.

Mchele. 5.15. Muundo wa gorofa wa molekuli ya BCl 3

sp 3 - mseto

Mizunguko ya valence ya atomi ya kaboni (s, р x, р y, р z) inaweza kubadilishwa kuwa obiti nne za mseto sawa, ambazo ziko katika nafasi kwa pembe ya 109.5 o kwa kila mmoja na kuelekezwa kwa wima ya tetrahedron. , katikati ambayo ni kiini cha atomi ya kaboni (Mchoro 5.16).

Mchele. 5.16. Muundo wa Tetrahedral wa molekuli ya methane

5.1.8.3. Mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee

Mtindo wa mseto unaweza kutumika kueleza muundo wa molekuli ambazo, pamoja na zile za kuunganisha, pia zina jozi pekee za elektroni. Katika molekuli za maji na amonia, jumla ya idadi ya jozi za elektroni za atomi kuu (O na N) ni nne. Wakati huo huo, molekuli ya maji ina mbili, na molekuli ya amonia ina jozi moja ya elektroni. Uundaji wa vifungo vya kemikali katika molekuli hizi unaweza kuelezewa kwa kudhani kuwa jozi pekee za elektroni zinaweza pia kujaza obiti za mseto. Jozi za elektroni pekee huchukua nafasi nyingi zaidi katika nafasi kuliko zile za kuunganisha. Kama matokeo ya kukataa ambayo hutokea kati ya jozi za elektroni pekee na za kuunganisha, pembe za dhamana katika maji na molekuli za amonia hupungua, ambazo zinageuka kuwa chini ya 109.5 o.

Mchele. 5.17. sp 3 - mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee katika molekuli za H 2 O (A) na NH 3 (B)

5.1.8.4. Kuanzisha aina ya mseto na kuamua muundo wa molekuli

Kuanzisha aina ya mseto, na, kwa hiyo, muundo wa molekuli, sheria zifuatazo zinapaswa kutumika.

1. Aina ya mseto wa atomi ya kati, ambayo haina jozi pekee za elektroni, imedhamiriwa na idadi ya vifungo vya sigma. Ikiwa kuna vifungo viwili vile, sp-hybridization hutokea, tatu - sp 2 -hybridization, nne - sp 3 -hybridization. Jozi za elektroni pekee (kwa kutokuwepo kwa vifungo vinavyotengenezwa na utaratibu wa wafadhili-kukubali) hazipo katika molekuli zinazoundwa na atomi za beryllium, boroni, kaboni, silicon, i.e. katika vipengele vya vikundi vidogo vya II - IV vikundi.

2. Ikiwa atomi ya kati ina jozi za elektroni pekee, basi idadi ya obiti ya mseto na aina ya mseto imedhamiriwa na jumla ya idadi ya vifungo vya sigma na idadi ya jozi za elektroni pekee. Mseto unaohusisha jozi za elektroni pekee hutokea katika molekuli zinazoundwa na atomi za nitrojeni, fosforasi, oksijeni, sulfuri, i.e. vipengele vya vikundi vidogo vya vikundi V na VI.

3. Sura ya kijiometri ya molekuli imedhamiriwa na aina ya mseto wa atomi ya kati (Jedwali 5.3).

Jedwali 5.3.

Pembe za dhamana, umbo la kijiometri ya molekuli kulingana na idadi ya obiti mseto na aina ya mseto wa atomi kuu.

5.2. Dhamana ya Ionic

Uunganishaji wa ioni hutokea kupitia mvuto wa kielektroniki kati ya ioni zenye chaji kinyume. Ioni hizi huundwa kama matokeo ya uhamishaji wa elektroni kutoka atomi moja hadi nyingine. Kifungo cha ioni huundwa kati ya atomi ambazo zina tofauti kubwa katika uwezo wa kielektroniki (kawaida zaidi ya 1.7 kwenye mizani ya Pauling), kwa mfano, kati ya chuma cha alkali na atomi za halojeni.

Hebu tuzingatie kutokea kwa kifungo cha ionic kwa kutumia mfano wa uundaji wa NaCl. Kutoka kwa fomula za kielektroniki za atomi Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 na Cl 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ni wazi kwamba kukamilisha kiwango cha nje ni rahisi kwa atomi ya sodiamu kutoa elektroni moja. kuliko kuongeza saba, na ni rahisi kwa atomi ya klorini kuongeza moja, kuliko kutoa saba. Katika athari za kemikali, atomi ya sodiamu hutoa elektroni moja, na atomi ya klorini inachukua. Kama matokeo, ganda la elektroniki la atomi za sodiamu na klorini hubadilishwa kuwa ganda la elektroniki la gesi nzuri (usanidi wa elektroniki wa cation ya sodiamu ni Na + 1s 2 2s 2 2p 6, na usanidi wa elektroniki wa anion ya klorini Cl - - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6). Mwingiliano wa kielektroniki wa ayoni husababisha uundaji wa molekuli ya NaCl.

Tabia za msingi za vifungo vya ionic na mali ya misombo ya ionic

1. Dhamana ya ionic ni dhamana yenye nguvu ya kemikali. Nishati ya dhamana hii ni juu ya utaratibu wa 300 - 700 kJ / mol.

2. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya ionic ni zisizo za mwelekeo, kwani ioni inaweza kuvutia ioni za ishara kinyume na yenyewe katika mwelekeo wowote.

3. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya ionic ni isiyojaa, kwani mwingiliano wa ioni za ishara kinyume hauongoi fidia kamili ya pande zote za uwanja wao wa nguvu.

4. Wakati wa kuundwa kwa molekuli na dhamana ya ionic, uhamisho kamili wa elektroni haufanyiki, kwa hiyo, asilimia mia moja ya vifungo vya ionic haipo katika asili. Katika molekuli ya NaCl, dhamana ya kemikali ni ioni 80% tu.

5. Michanganyiko yenye vifungo vya ionic ni mango ya fuwele ambayo yana viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka.

6. Misombo mingi ya ioni huyeyuka katika maji. Suluhisho na kuyeyuka kwa misombo ya ionic hufanya mkondo wa umeme.

5.3. Uunganisho wa chuma

Atomi za chuma kwenye kiwango cha nishati ya nje zina idadi ndogo ya elektroni za valence. Kwa kuwa nishati ya ionization ya atomi za chuma ni ndogo, elektroni za valence huhifadhiwa kwa udhaifu katika atomi hizi. Matokeo yake, ions chaji chanya na elektroni bure kuonekana katika kimiani kioo ya metali. Katika kesi hiyo, cations za chuma ziko kwenye nodes za latiti yao ya kioo, na elektroni hutembea kwa uhuru katika uwanja wa vituo vyema vinavyounda kinachojulikana kama "gesi ya elektroni". Uwepo wa elektroni iliyo na chaji hasi kati ya cations mbili husababisha kila cation kuingiliana na elektroni hii. Kwa hivyo, kuunganisha kwa metali ni kuunganisha kati ya ioni chanya katika fuwele za chuma, ambayo hutokea kupitia mvuto wa elektroni zinazohamia kwa uhuru katika kioo.

Kwa kuwa elektroni za valence katika chuma husambazwa sawasawa katika fuwele yote, kifungo cha metali, kama bondi ya ioni, ni kifungo kisicho mwelekeo. Tofauti na dhamana ya ushirikiano, dhamana ya metali ni dhamana isiyojaa. Kutoka kwa dhamana ya ushirikiano uhusiano wa chuma Pia hutofautiana katika nguvu. Nishati ya dhamana ya metali ni takriban mara tatu hadi nne chini ya nishati ya dhamana ya ushirikiano.

Kutokana na uhamaji mkubwa wa gesi ya elektroni, metali zina sifa ya juu ya umeme na conductivity ya mafuta.

5.4. Dhamana ya hidrojeni

Katika molekuli za misombo HF, H 2 O, NH 3, kuna vifungo vya hidrojeni na kipengele cha nguvu cha elektroni (H-F, H-O, H-N). Kati ya molekuli za misombo hiyo inaweza kuunda vifungo vya hidrojeni vya intermolecular. Katika baadhi ya molekuli za kikaboni zilizo na vifungo vya H-O, H-N, vifungo vya hidrojeni vya intramolecular.

Utaratibu wa uundaji wa dhamana ya hidrojeni ni sehemu ya kielektroniki, asili ya kipokeaji cha wafadhili. Katika kesi hii, wafadhili wa jozi ya elektroni ni atomi ya kipengele cha elektronegative (F, O, N), na kikubali ni atomi za hidrojeni zilizounganishwa na atomi hizi. Kama vifungo vya ushirikiano, vifungo vya hidrojeni vina sifa ya kuzingatia katika nafasi na kueneza.

Vifungo vya haidrojeni kawaida huonyeshwa kwa nukta: H ··· F. Kadiri dhamana ya hidrojeni inavyokuwa na nguvu, ndivyo uwezo wa elektroni wa atomi mshirika unavyoongezeka na ukubwa wake mdogo. Ni tabia hasa ya misombo ya fluorine, pamoja na oksijeni, kwa kiasi kidogo cha nitrojeni, na kwa kiasi kidogo zaidi cha klorini na sulfuri. Nishati ya dhamana ya hidrojeni pia inabadilika ipasavyo (Jedwali 5.4).

Jedwali 5.4.

Thamani za wastani za nishati ya bondi ya hidrojeni

Kuunganisha kwa hidrojeni ya intermolecular na intramolecular

Shukrani kwa vifungo vya hidrojeni, molekuli huchanganya katika dimers na washirika ngumu zaidi. Kwa mfano, malezi ya dimer ya asidi ya fomu inaweza kuwakilishwa na mchoro ufuatao (Mchoro 5.18).

Mchele. 5.18. Uundaji wa vifungo vya hidrojeni ya intermolecular katika asidi ya fomu

Minyororo ndefu ya washirika (H 2 O) n inaweza kuonekana kwenye maji (Mchoro 5.19).

Mchele. 5.19. Uundaji wa mlolongo wa washirika katika maji ya kioevu kutokana na vifungo vya hidrojeni vya intermolecular

Kila molekuli ya H2O inaweza kuunda vifungo vinne vya hidrojeni, lakini molekuli ya HF inaweza kuunda mbili tu.

Vifungo vya hidrojeni vinaweza kutokea kati ya molekuli tofauti (kiunganishi cha hidrojeni kati ya molekuli) na ndani ya molekuli (kiunga cha hidrojeni ya intramolecular). Mifano ya uundaji wa vifungo vya intramolecular kwa baadhi ya vitu vya kikaboni vinawasilishwa kwenye Mtini. 5.20.

Mchele. 5.20. Uundaji wa vifungo vya hidrojeni ya intramolecular katika molekuli za misombo mbalimbali ya kikaboni

Ushawishi wa kuunganisha hidrojeni kwenye mali ya dutu

Kiashiria rahisi zaidi cha kuwepo kwa vifungo vya hidrojeni ya intermolecular ni kiwango cha kuchemsha cha dutu. Kiwango cha juu cha kuchemsha cha maji (100 o C ikilinganishwa na misombo ya hidrojeni ya vipengele vya kikundi kidogo cha oksijeni (H 2 S, H 2 Se, H 2 Te) inaelezewa na kuwepo kwa vifungo vya hidrojeni: nishati ya ziada lazima itumike ili kuharibu intermolecular. vifungo vya hidrojeni katika maji.

Kuunganishwa kwa hidrojeni kunaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa muundo na mali ya vitu. Uwepo wa vifungo vya hidrojeni vya intermolecular huongeza pointi za kuyeyuka na kuchemsha za dutu. Kuwepo kwa dhamana ya hidrojeni ndani ya molekuli husababisha molekuli ya deoksiribonucleic acid (DNA) kukunjwa kuwa hesi mbili katika maji.

Kuunganishwa kwa hidrojeni pia kuna jukumu muhimu katika michakato ya kufutwa, kwani umumunyifu pia hutegemea uwezo wa kiwanja kuunda vifungo vya hidrojeni na kutengenezea. Kama matokeo, vitu vyenye vikundi vya OH kama vile sukari, sukari, alkoholi, na asidi ya kaboksili, kama sheria, huyeyuka sana katika maji.

5.5. Aina za lati za kioo

Mango kawaida huwa na muundo wa fuwele. Chembe zinazounda fuwele (atomi, ioni au molekuli) ziko katika sehemu zilizoainishwa kabisa katika nafasi, na kutengeneza kimiani ya fuwele. Mwamba wa kioo una seli za msingi ambazo huhifadhi sifa za muundo wa kimiani fulani. Pointi ambazo chembe ziko huitwa nodi za kimiani za kioo. Kulingana na aina ya chembe zilizo kwenye tovuti za kimiani na asili ya unganisho kati yao, aina 4 za lati za fuwele zinajulikana.

5.5.1. Kioo cha atomiki

Katika nodi za lati za kioo za atomiki kuna atomi zilizounganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya ushirikiano. Dutu zilizo na kimiani ya atomiki ni pamoja na almasi, silicon, carbides, silicides, nk. Katika muundo wa kioo cha atomiki haiwezekani kutenga molekuli ya mtu binafsi; kioo nzima inachukuliwa kuwa molekuli moja kubwa. Muundo wa almasi umeonyeshwa kwenye Mtini. 5.21. Almasi imeundwa na atomi za kaboni, ambayo kila moja imeunganishwa kwa atomi nne za jirani. Kutokana na ukweli kwamba vifungo vya covalent vina nguvu, vitu vyote vilivyo na lati za atomiki ni kinzani, ngumu na chini-tete. Wao ni mumunyifu kidogo katika maji.

Mchele. 5.21. Mwamba wa kioo wa almasi

5.5.2. Mwamba wa kioo wa Masi

Katika nodes za latti za kioo za molekuli kuna molekuli zilizounganishwa kwa kila mmoja na nguvu dhaifu za intermolecular. Kwa hivyo, vitu vilivyo na kimiani cha Masi vina ugumu wa chini, vinaweza fusible, vinaonyeshwa na tete kubwa, vinayeyuka kidogo katika maji, na suluhisho zao, kama sheria, hazifanyi umeme wa sasa. Dutu nyingi zilizo na kimiani ya fuwele za Masi hujulikana. Hizi ni hidrojeni imara, klorini, monoksidi kaboni (IV) na vitu vingine vilivyo katika hali ya gesi kwenye joto la kawaida. Misombo mingi ya kikaboni ya fuwele ina kimiani ya Masi.

5.5.3. Latisi ya kioo ya Ionic

Latti za kioo zilizo na ions kwenye nodes zao huitwa ionic. Wao huundwa na vitu vilivyo na vifungo vya ionic, kwa mfano, halidi za chuma za alkali. Katika fuwele za ionic, molekuli za kibinafsi haziwezi kutofautishwa; fuwele nzima inaweza kuzingatiwa kama macromolecule moja. Vifungo kati ya ioni ni nguvu, kwa hivyo vitu vilivyo na kimiani cha ioni vina tetemeko la chini na viwango vya juu vya kuyeyuka na kuchemka. Kioo cha kloridi ya sodiamu kinaonyeshwa kwenye Mtini. 5.22.

Mchele. 5.22. Kioo kimiani cha kloridi ya sodiamu

Katika takwimu hii, mipira ya mwanga ni Na + ions, mipira ya giza ni Cl - ions. Upande wa kushoto katika Mtini. Mchoro 5.22 unaonyesha kiini kiini cha NaCI.

5.5.4. Metal kioo kimiani

Vyuma katika hali ngumu huunda lati za fuwele za metali. Maeneo ya latti hizo yana ioni za chuma chanya, na elektroni za valence hutembea kwa uhuru kati yao. Elektroni huvutia cations kwa njia ya kielektroniki, na hivyo kutoa utulivu kwenye kimiani ya chuma. Muundo huu wa kimiani huamua conductivity ya juu ya mafuta, conductivity ya umeme na plastiki ya metali - wakati wa deformation ya mitambo hakuna kuvunja vifungo na uharibifu wa kioo, kwani ions zinazounda zinaonekana kuelea katika wingu la gesi ya elektroni. Katika Mtini. Mchoro 5.23 unaonyesha kimiani ya fuwele ya sodiamu.

Mchele. 5.23. Kioo cha sodiamu

Hotuba kwa walimu

Kifungo cha kemikali (hapa kinajulikana kama bondi) kinaweza kufafanuliwa kama mwingiliano wa atomi mbili au zaidi, kama matokeo ambayo mfumo mdogo wa polyatomic wa kemikali (molekuli, fuwele, changamano, n.k.) huundwa.

Fundisho la kushikamana linachukua nafasi kuu katika kemia ya kisasa, kwani kemia kama hiyo huanza ambapo atomi iliyotengwa huisha na molekuli huanza. Kwa asili, mali zote za dutu zinatambuliwa na sifa za vifungo ndani yao. Tofauti kuu kati ya dhamana ya kemikali na aina zingine za mwingiliano kati ya atomi ni kwamba malezi yake huamuliwa na mabadiliko katika hali ya elektroni kwenye molekuli ikilinganishwa na atomi za asili.

Nadharia ya mawasiliano inapaswa kutoa majibu kwa maswali kadhaa. Kwa nini molekuli huundwa? Kwa nini atomi zingine huingiliana wakati zingine haziingiliani? Kwa nini atomi huchanganyika katika uwiano fulani? Kwa nini atomi zimepangwa kwa njia fulani angani? Na hatimaye, ni muhimu kuhesabu nishati ya dhamana, urefu wake na sifa nyingine za kiasi. Uwiano wa dhana za kinadharia na data za majaribio unapaswa kuzingatiwa kama kigezo cha ukweli wa nadharia.

Kuna njia kuu mbili za kuelezea mawasiliano zinazokuwezesha kujibu maswali yaliyoulizwa. Hizi ni njia za vifungo vya valence (BC) na orbitals ya molekuli (MO). Ya kwanza ni ya kuona zaidi na rahisi. Ya pili ni kali zaidi na ya ulimwengu wote. Kwa sababu ya uwazi zaidi, lengo hapa litakuwa kwenye njia ya BC.

Mechanics ya Quantum huturuhusu kuelezea muunganisho kulingana na sheria za jumla zaidi. Ingawa kuna aina tano za vifungo (covalent, ionic, metallic, hidrojeni na vifungo vya mwingiliano wa intermolecular), kifungo ni sare katika asili, na tofauti kati ya aina zake ni jamaa. Kiini cha mawasiliano ni katika mwingiliano wa Coulomb, katika umoja wa kinyume - kivutio na kukataa. Mgawanyiko wa mawasiliano katika aina na tofauti katika njia za kuelezea hazionyeshi utofauti wa mawasiliano, lakini badala yake ukosefu wa maarifa juu yake katika hatua ya sasa ya maendeleo ya sayansi.

Mhadhara huu utashughulikia mada kama vile nishati ya dhamana ya kemikali, muundo wa kiteknolojia wa quantum ya vifungo shirikishi, ubadilishanaji na mifumo ya kipokeaji cha wafadhili wa uundaji wa dhamana shirikishi, msisimko wa atomiki, wingi wa dhamana, mseto wa obiti za atomiki, ugavi wa vipengele vya kielektroniki na utengano wa dhamana shirikishi , dhana. ya njia ya obiti ya molekuli, kuunganisha kwa kemikali katika fuwele.

Nishati ya dhamana ya kemikali

Kulingana na kanuni ya nishati kidogo, nishati ya ndani ya molekuli inapaswa kupungua ikilinganishwa na jumla ya nguvu za ndani za atomi zinazoiunda. Nishati ya ndani ya molekuli inajumuisha jumla ya nguvu za mwingiliano wa kila elektroni na kila kiini, kila elektroni na elektroni nyingine, na kila kiini na kila kiini kingine. Kuvutia lazima kutawale juu ya kukataa.

Tabia muhimu zaidi ya dhamana ni nishati, ambayo huamua nguvu zake. Kipimo cha nguvu ya bondi kinaweza kuwa kiasi cha nishati inayotumika kuivunja (nishati ya kutenganisha dhamana) na thamani ambayo, inapojumlishwa juu ya vifungo vyote, hutoa nishati ya uundaji wa molekuli kutoka kwa atomi za msingi. Nishati ya kuvunja dhamana daima ni chanya. Nishati ya malezi ya dhamana ni sawa kwa ukubwa, lakini ina ishara mbaya.

Kwa molekuli ya diatomiki, nishati inayofunga ni sawa na nishati ya kutenganisha molekuli ndani ya atomi na nishati ya malezi ya molekuli kutoka kwa atomi. Kwa mfano, nishati ya kumfunga katika molekuli ya HBr ni sawa na kiasi cha nishati iliyotolewa katika mchakato H + Br = HBr. Ni dhahiri kwamba nishati ya kuunganisha ya HBr ni kubwa kuliko kiasi cha nishati iliyotolewa wakati wa kuunda HBr kutoka kwa hidrojeni ya molekuli ya gesi na bromini ya kioevu:

1/2Н 2 (g.) + 1/2Вr 2 (l.) = НBr (g.),

juu ya thamani ya nishati ya uvukizi wa 1/2 mol Br 2 na juu ya thamani ya nishati ya mtengano wa 1/2 mol H 2 na 1/2 mol Br 2 kwenye atomi za bure.

Kielelezo cha kimitambo cha Quantum cha uunganishaji shirikishi kwa kutumia njia ya dhamana ya valence kwa kutumia mfano wa molekuli ya hidrojeni.

Mnamo 1927, mlinganyo wa Schrödinger ulitatuliwa kwa molekuli ya hidrojeni na wanafizikia wa Ujerumani W. Heitler na F. London. Hili lilikuwa jaribio la kwanza la mafanikio la kutumia mechanics ya quantum kutatua matatizo ya mawasiliano. Kazi yao iliweka misingi ya njia ya vifungo vya valence, au mipango ya valence (VS).

Matokeo ya hesabu yanaweza kuwasilishwa kwa picha kwa namna ya utegemezi wa nguvu za mwingiliano kati ya atomi (Mchoro 1, a) na nishati ya mfumo (Mchoro 1, b) kwenye umbali kati ya viini vya atomi za hidrojeni. Tutaweka kiini cha moja ya atomi za hidrojeni kwenye asili ya kuratibu, na kiini cha pili kitaletwa karibu na kiini cha atomi ya kwanza ya hidrojeni kando ya mhimili wa abscissa. Ikiwa spins za elektroni ni antiparallel, nguvu za kuvutia (tazama Mchoro 1, a, curve I) na nguvu za kukataa (curve II) zitaongezeka. Matokeo ya nguvu hizi inawakilishwa na curve III. Mara ya kwanza, nguvu za kivutio hutawala, kisha nguvu za kukataa. Wakati umbali kati ya nuclei inakuwa sawa na r 0 = 0.074 nm, nguvu ya kuvutia inasawazishwa na nguvu ya kukataa. Uwiano wa nguvu unafanana na nishati ya chini ya mfumo (tazama Mchoro 1, b, curve IV) na, kwa hiyo, hali imara zaidi. Kina cha "kisima kinachowezekana" kinawakilisha nishati ya dhamana E 0 H-H katika molekuli ya H 2 kwa sifuri kabisa. Ni 458 kJ/mol. Hata hivyo, kwa halijoto halisi, kuvunja dhamana kunahitaji nishati kidogo kidogo E H–H, ambayo kwa 298 K (25 ° C) ni sawa na 435 kJ/mol. Tofauti kati ya nishati hizi katika molekuli ya H2 ni nishati ya vibrations ya atomi za hidrojeni (E coll = E 0 H-H - E H-H = 458 - 435 = 23 kJ / mol).

Mchele. 1. Utegemezi wa nguvu za mwingiliano kati ya atomi (a) na nishati ya mfumo (b)
kwenye umbali kati ya viini vya atomi kwenye molekuli ya H 2

Wakati atomi mbili za hidrojeni zilizo na elektroni zilizo na spins sambamba zinakaribia kila mmoja, nishati ya mfumo huongezeka mara kwa mara (tazama Mchoro 1, b, curve V) na dhamana haijaundwa.

Kwa hivyo, hesabu ya mitambo ya quantum ilitoa maelezo ya kiasi cha uunganisho. Ikiwa jozi ya elektroni ina mizunguko ya kinyume, elektroni husogea kwenye uwanja wa viini vyote viwili. Kati ya viini kunaonekana eneo lenye msongamano mkubwa wa wingu la elektroni - malipo hasi ya ziada ambayo huvutia nuclei yenye chaji. Kutoka kwa hesabu ya mitambo ya quantum kufuata masharti ambayo ni msingi wa njia ya VS:

1. Sababu ya uunganisho ni mwingiliano wa umeme wa nuclei na elektroni.
2. Kifungo kinaundwa na jozi ya elektroni na spins za antiparallel.
3. Kueneza kwa dhamana ni kutokana na kuundwa kwa jozi za elektroni.
4. Nguvu ya uunganisho ni sawa na kiwango cha kuingiliana kwa mawingu ya elektroni.
5. Mwelekeo wa uunganisho ni kutokana na kuingiliana kwa mawingu ya elektroni katika eneo la wiani wa juu wa elektroni.

Utaratibu wa kubadilishana wa uundaji wa dhamana ya ushirikiano kwa kutumia mbinu ya BC. Mwelekeo na kueneza kwa vifungo vya ushirikiano

Moja ya dhana muhimu zaidi ya njia ya BC ni valency. Thamani ya nambari ya valence katika njia ya BC imedhamiriwa na idadi ya vifungo vya ushirika ambavyo atomi huunda na atomi zingine.

Utaratibu unaozingatiwa kwa molekuli ya H2 kwa ajili ya kuundwa kwa dhamana na jozi ya elektroni na spins antiparallel, ambayo ilikuwa ya atomi tofauti kabla ya kuundwa kwa dhamana, inaitwa kubadilishana. Ikiwa tu utaratibu wa kubadilishana unazingatiwa, valence ya atomi imedhamiriwa na idadi ya elektroni zake ambazo hazijaunganishwa.

Kwa molekuli ngumu zaidi kuliko H2, kanuni za hesabu hazibadilika. Uundaji wa dhamana husababishwa na mwingiliano wa jozi ya elektroni na spins kinyume, lakini kwa kazi za wimbi la ishara sawa, ambazo zinafupishwa. Matokeo ya hii ni ongezeko la msongamano wa elektroni katika eneo la mawingu ya elektroni yanayoingiliana na kupunguzwa kwa nuclei. Hebu tuangalie mifano.

Katika molekuli ya florini, dhamana ya F2 huundwa na obiti 2p za atomi za florini:

Msongamano wa juu zaidi wa wingu la elektroni ni karibu na obiti 2p katika mwelekeo wa mhimili wa ulinganifu. Ikiwa elektroni zisizounganishwa za atomi za fluorine ziko katika obiti 2p x, dhamana hutokea kwa mwelekeo wa mhimili wa x (Mchoro 2). Obiti za 2p y na 2p z zina jozi pekee za elektroni ambazo hazishiriki katika uundaji wa vifungo (kivuli kwenye Mchoro 2). Katika kile kinachofuata hatutaonyesha obiti kama hizo.

Mchele. 2. Uundaji wa molekuli ya F 2

Katika molekuli ya floridi hidrojeni HF, dhamana huundwa na obiti ya 1s ya atomi ya hidrojeni na obiti ya 2p x ya atomi ya florini:

Mwelekeo wa dhamana katika molekuli hii imedhamiriwa na mwelekeo wa obiti ya 2px ya atomi ya florini (Mchoro 3). Kuingiliana hutokea katika mwelekeo wa mhimili wa x wa ulinganifu. Chaguo jingine lolote la kuingiliana halifai kwa nguvu.

Mchele. 3. Uundaji wa molekuli ya HF

Ngumu zaidi za d- na f-orbitali pia zina sifa ya maelekezo ya upeo wa juu wa msongamano wa elektroni pamoja na shoka zao za ulinganifu.

Kwa hivyo, mwelekeo ni moja ya mali kuu ya dhamana ya ushirikiano.

Mwelekeo wa dhamana unaonyeshwa vizuri na mfano wa molekuli ya sulfidi hidrojeni H 2 S:

Kwa kuwa axes za ulinganifu wa valence 3p orbitals ya atomi ya sulfuri ni pande zote, inapaswa kutarajiwa kwamba molekuli ya H 2 S inapaswa kuwa na muundo wa kona na pembe kati ya vifungo vya S-H vya 90 ° (Mchoro 4). Hakika, angle iko karibu na moja iliyohesabiwa na ni sawa na 92 ​​°.

Mchele. 4. Uundaji wa molekuli ya H 2 S

Kwa wazi, idadi ya vifungo vya covalent haiwezi kuzidi idadi ya jozi za elektroni zinazounda vifungo. Walakini, kueneza kama mali ya dhamana ya ushirikiano pia inamaanisha kuwa ikiwa atomi ina idadi fulani ya elektroni ambazo hazijaoanishwa, basi zote lazima zishiriki katika uundaji wa vifungo vya ushirika.

Mali hii inaelezewa na kanuni ya nishati kidogo. Kwa kila dhamana ya ziada inayoundwa, nishati ya ziada hutolewa. Kwa hivyo, uwezekano wote wa valence unatekelezwa kikamilifu.

Hakika, molekuli imara ni H 2 S, si HS, ambapo kuna dhamana isiyofanywa (elektroni isiyounganishwa imeteuliwa na dot). Chembe zenye elektroni ambazo hazijaoanishwa huitwa free radicals. Ni tendaji sana na huguswa na kuunda misombo iliyo na vifungo vilivyojaa.

Msisimko wa atomi

Wacha tuzingatie uwezekano wa valence kulingana na utaratibu wa kubadilishana wa vitu vingine vya vipindi vya 2 na 3 vya jedwali la upimaji.

Atomu ya beriliamu katika kiwango cha quantumu ya nje ina elektroni mbili za 2s zilizooanishwa. Hakuna elektroni ambazo hazijaoanishwa, kwa hivyo berili lazima iwe na valence sifuri. Hata hivyo, katika misombo ni divalent. Hii inaweza kuelezewa na msisimko wa atomi, ambayo ni pamoja na mpito wa moja ya elektroni mbili za 2s hadi 2p sublevel:

Katika kesi hii, nishati ya msisimko E* hutumiwa, inayolingana na tofauti kati ya nguvu za viwango vidogo vya 2p na 2s.

Wakati chembe ya boroni inasisimka, valence yake huongezeka kutoka 1 hadi 3:

na atomi ya kaboni ina kutoka 2 hadi 4:

Kwa mtazamo wa kwanza, inaweza kuonekana kuwa msisimko unapingana na kanuni ya nishati kidogo. Walakini, kama matokeo ya msisimko, viunganisho vipya, vya ziada vinatokea, kwa sababu ambayo nishati hutolewa. Iwapo nishati hii ya ziada iliyotolewa ni kubwa kuliko ile inayotumika kwenye msisimko, kanuni ya nishati ndogo itaridhika hatimaye. Kwa mfano, katika molekuli ya methane ya CH4, wastani wa nishati ya dhamana ya C-H ni 413 kJ/mol. Nishati inayotumika kwa msisimko ni E* = 402 kJ/mol. Faida ya nishati kutokana na kuundwa kwa vifungo viwili vya ziada itakuwa:

D E = E mwanga wa ziada - E * = 2,413 - 402 = 424 kJ / mol.

Ikiwa kanuni ya nishati ndogo haizingatiwi, yaani E add.st.< Е*, то возбуждение не происходит. Так, энергетически невыгодным оказывается возбуждение атомов элементов 2-го периода за счет перехода электронов со второго на третий квантовый уровень.

Kwa mfano, oksijeni ni divalent tu kwa sababu hii. Walakini, analog ya elektroniki ya oksijeni - sulfuri - ina uwezo mkubwa wa valence, kwani kiwango cha tatu cha quantum kina sublevel 3d, na tofauti ya nishati kati ya 3s, 3p na 3d sublevels ni ndogo sana kuliko kati ya viwango vya pili na tatu vya quantum. atomi ya oksijeni:

Kwa sababu hiyo hiyo, mambo ya kipindi cha 3 - fosforasi na klorini - huonyesha valence ya kutofautiana, tofauti na analogues zao za elektroniki katika kipindi cha 2 - nitrojeni na fluorine. Kusisimua kwa sublevel inayolingana inaweza kuelezea uundaji wa misombo ya kemikali ya vipengele vya kikundi VIIIa vya kipindi cha 3 na kinachofuata. Hakuna misombo ya kemikali iliyopatikana katika heliamu na neon (kipindi cha 1 na cha 2), ambacho kina kiwango cha nje kilichokamilika, na ni gesi pekee za ajizi.

Utaratibu wa kipokeaji cha wafadhili wa uundaji wa dhamana shirikishi

Jozi ya elektroni zilizo na mizunguko ya antiparallel inayounda dhamana inaweza kupatikana sio tu kwa njia ya kubadilishana, ambayo inahusisha ushiriki wa elektroni kutoka kwa atomi zote mbili, lakini pia kwa utaratibu mwingine, unaoitwa wafadhili-kukubali: atomi moja (wafadhili) hutoa jozi moja. ya elektroni kwa ajili ya malezi ya dhamana, na nyingine (kikubali) - kiini cha quantum kilicho wazi:

Matokeo ya mifumo yote miwili ni sawa. Mara nyingi malezi ya dhamana yanaweza kuelezewa na taratibu zote mbili. Kwa mfano, molekuli ya HF inaweza kupatikana sio tu katika awamu ya gesi kutoka kwa atomi kulingana na utaratibu wa kubadilishana, kama inavyoonyeshwa hapo juu (tazama Mchoro 3), lakini pia katika suluhisho la maji kutoka kwa H + na F - ions kulingana na wafadhili. - utaratibu wa kupokea:

Hakuna shaka kwamba molekuli zinazozalishwa na taratibu tofauti hazitofautiani; miunganisho ni sawa kabisa. Kwa hivyo, ni sahihi zaidi kutotofautisha mwingiliano wa wafadhili na wapokeaji kama aina maalum ya dhamana, lakini kuzingatia tu utaratibu maalum wa kuunda dhamana ya ushirikiano.

Wanapotaka kusisitiza utaratibu wa uundaji dhamana kwa usahihi kulingana na utaratibu wa kipokeaji cha wafadhili, inaonyeshwa katika fomula za kimuundo kwa mshale kutoka kwa wafadhili hadi kwa anayekubali (D.® A). Katika hali nyingine, uunganisho huo haujatengwa na unaonyeshwa kwa dashi, kama katika utaratibu wa kubadilishana: D-A.

Vifungo katika ioni ya amonia inayoundwa na mmenyuko: NH 3 + H + = NH 4 +,

zinaonyeshwa na mpango ufuatao:

Fomula ya muundo wa NH 4 + inaweza kuwakilishwa kama

.

Aina ya pili ya nukuu inafaa zaidi, kwa kuwa inaonyesha usawa ulioanzishwa kwa majaribio wa miunganisho yote minne.

Uundaji wa dhamana ya kemikali na utaratibu wa kipokeaji wa wafadhili huongeza uwezo wa valence wa atomi: valence imedhamiriwa sio tu na idadi ya elektroni ambazo hazijaoanishwa, lakini pia na idadi ya jozi za elektroni pekee na seli za quantum zilizo wazi zinazohusika katika uundaji wa vifungo. . Kwa hiyo, katika mfano uliotolewa, valency ya nitrojeni ni nne.

Utaratibu wa kupokea wafadhili unatumiwa kwa mafanikio kuelezea kuunganisha katika misombo changamano kwa kutumia mbinu ya BC.

Wingi wa mawasiliano. s- na p -Viunganishi

Uunganisho kati ya atomi mbili unaweza kufanywa sio tu na moja, bali pia na jozi kadhaa za elektroni. Ni idadi ya jozi hizi za elektroni ambazo huamua wingi katika njia ya BC - moja ya mali ya dhamana ya covalent. Kwa mfano, katika molekuli ya ethane C 2 H 6 dhamana kati ya atomi za kaboni ni moja (moja), katika molekuli ya ethylene C 2 H 4 ni mara mbili, na katika molekuli ya acetylene C 2 H 2 ni mara tatu. Baadhi ya sifa za molekuli hizi zimetolewa kwenye jedwali. 1.

Jedwali 1

Mabadiliko katika vigezo vya dhamana kati ya atomi C kulingana na wingi wake

Kadiri wingi wa dhamana unavyoongezeka, kama mtu angetarajia, urefu wake hupungua. Kuzidisha kwa dhamana huongezeka kwa hiari, yaani, kwa idadi kamili ya nyakati, kwa hivyo, ikiwa vifungo vyote vingekuwa sawa, nishati pia ingeongezeka kwa idadi inayolingana ya nyakati. Walakini, kama inavyoonekana kutoka kwa meza. 1, nishati ya kisheria huongezeka chini ya haraka kuliko msururu. Kwa hivyo, miunganisho haina usawa. Hii inaweza kuelezewa na tofauti katika njia za kijiometri ambazo orbitals zinaingiliana. Hebu tuangalie tofauti hizi.

Kifungo kinachoundwa kwa kuingiliana kwa mawingu ya elektroni kwenye mhimili unaopita kwenye viini vya atomi huitwa. s-bondi.

Ikiwa s-orbital inahusika katika dhamana, basi tu s - uunganisho (Mchoro 5, a, b, c). Hapa ndipo ilipopata jina lake, kwani herufi ya Kigiriki s ni sawa na Kilatini s.

Wakati p-orbitals (Mchoro 5, b, d, e) na d-orbitals (Mchoro 5, c, e, f) kushiriki katika uundaji wa dhamana, kuingiliana kwa aina ya s hutokea kwa mwelekeo wa wiani wa juu zaidi. ya mawingu ya elektroni, ambayo ni nzuri zaidi kwa nguvu. Kwa hiyo, wakati wa kuunda uunganisho, njia hii daima inatekelezwa kwanza. Kwa hiyo, ikiwa uunganisho ni mmoja, basi hii ni ya lazima s - uunganisho, ikiwa nyingi, basi moja ya viunganisho ni hakika s-muunganisho.

Mchele. 5. Mifano ya s-bonds

Hata hivyo, kutokana na masuala ya kijiometri ni wazi kwamba kati ya atomi mbili kunaweza kuwa na moja tu s -uhusiano. Katika vifungo vingi, vifungo vya pili na vya tatu vinapaswa kuundwa kwa njia tofauti ya kijiometri ya kuingiliana kwa mawingu ya elektroni.

Kifungo kinachoundwa na mwingiliano wa mawingu ya elektroni kwenye kila upande wa mhimili unaopita kupitia viini vya atomi huitwa. p-bondi. Mifano uk - viunganisho vinaonyeshwa kwenye Mtini. 6. Muingiliano kama huo haufai kwa nguvu kuliko s -aina. Inafanywa na sehemu za pembeni za mawingu ya elektroni na wiani wa chini wa elektroni. Kuongezeka kwa wingi wa uunganisho kunamaanisha uundaji uk -vifungo ambavyo vina nishati ya chini ikilinganishwa na s - mawasiliano. Hii ndiyo sababu ya ongezeko lisilo la mstari katika nishati ya kisheria kwa kulinganisha na ongezeko la wingi.

Mchele. 6. Mifano ya vifungo vya p

Hebu fikiria uundaji wa vifungo katika molekuli ya N 2. Kama inavyojulikana, nitrojeni ya molekuli ni ajizi sana kwa kemikali. Sababu ya hii ni malezi ya dhamana yenye nguvu ya NєN mara tatu:

Mchoro wa mwingiliano wa mawingu ya elektroni unaonyeshwa kwenye Mtini. 7. Moja ya vifungo (2рх-2рх) huundwa kulingana na aina ya s. Nyingine mbili (2рz–2рz, 2рy–2рy) ni aina ya p. Ili sio kuunganisha takwimu, picha ya kuingiliana kwa mawingu 2py inaonyeshwa tofauti (Mchoro 7, b). Ili kupata picha ya jumla, Mtini. 7, a na 7, b inapaswa kuunganishwa.

Kwa mtazamo wa kwanza inaweza kuonekana hivyo s -bond, kupunguza mkabala wa atomi, hairuhusu obiti kuingiliana uk -aina. Walakini, picha ya obiti inajumuisha sehemu fulani tu (90%) ya wingu la elektroni. Kuingiliana hutokea na eneo la pembeni lililo nje ya picha kama hiyo. Ikiwa tunafikiria obiti zinazojumuisha sehemu kubwa ya wingu la elektroni (kwa mfano, 95%), basi kuingiliana kwao kunakuwa dhahiri (tazama mistari iliyopigwa kwenye Mchoro 7, a).

Mchele. 7. Uundaji wa molekuli ya N 2

Itaendelea

V.I. Elfimov,
profesa wa Moscow
Chuo Kikuu Huria cha Jimbo