logo
  1. Bosh sahifa
  2. Diplom ishlar
  3. Umumiy
  4. KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH

KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH

Yuklangan vaqt:

12.08.2023

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

10356.831054688 KB
Ko'chirib olish
O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI SHAROF RASHIDOV NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI MUHA N DISLIK FIZIKA SI IN STUTI “ OPTIKA V A SPEKTROSKOPIY A” KA FEDRA SI Qo’lyozma huquqida UDK535.33 ABDALIMOV ALISHER ABDALIM O’G’LI KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH Mutaxasislik: 70530901-FIZIKA ( yo’nalishlar bo’yicha) Magistr akademik darajasini olish uchun yozilgan DISSERTATSIYA Ish tekshirildi va himoyaga ruhsat etildi. “Optika va spektroskopiya” kafedrasi mudiri _____ G’.Sharifov Ilmiy rahbar “____” ____________ 2023 yil _____ dots. G’.Murodov SAMARQAND – 2023 KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH MUNDARIJA KIRISH I-BOB . Nazariy qism 1.1 Molekulaning tuzilishi va xossalari 1.2 Molekulalararo o’zaro ta’sir va uning tebranish spektrida namoyon bo’lishi 1.3 Vodorod bog’lanishli komplekslar va ularning spektral parametrlari, vodorod bog’lanishli komplekslarining umumiy xarakteristikasi II-BOB. Tadqiqot ob’ekti va usullari 2.1 Tadqiqot ob’ektini tanlash 2.2 Molekulalararo o’zaro ta’sir va vodorod bog’lanishli komplekslarni o’rganuvchi spektral asboblar 2.3 Zichlik funksiyalar nazariyasi (DFT) usuli III-BOB . Olingan natijalar va ularning tahlil i 3.1 IQ yutilish spektri yordamida CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslarining spektral parametrlarini aniqlash 3.2 CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslari ishtirokida HF molekulasining tebranish polosasining hosil bo’lish mexanizmini o’rganish Asosiy natijalar va xulosalar Foydalanilgan adabiyo tlar KIRISH Mavzuning dolzarbligi. Alohida molekulalarning tebranma va tebranma- aylanma harakati, ularning o ’ zaro ta ’ siri va bu ta ’ sirlarning spektrda namoyon bo ’ lishini tahlil qilish ixtiyoriy agregat holatdagi moddalarning tabiatini ularni tebranish spektriga qarab, tushuntirishda muhim rol o’ynaydi. Т ebranma-aylanma polosalarning hosil bo ’ lish mexanizmini tushuntirish bugungi kunda spektroskopiyaning dolzarb muammolaridan biri hisoblanadi. K eyingi yillarda bu borada ancha yutuqlar qo’lga kiritilgan, tajribada olingan natijalarni kvanto- ximik hisoblash yo’li bilan tahlil qilib, molekulyar komplekslarning tebranma- aylanma polosalarning har bir energetik sahtdagi o’tishlarni hisoblash yo’li bilan tiklashga erishilmoqda. Boshqacha aytganda tebranma-aylanma polosalarning hosil bo’lish mexanizmini nazariy jihatdan tushuntirish imkoni yaratilmoqda. Lekin bunday olingan tajribalar ва kvanto-ximik hisoblangan komplekslar soni sanoqli va bu boradagi izlanishlar jadal davom etmoqda. Ushbu ishda HF molekulasining CH 2 O (CH 3 COH) molekulalari bilan hosil qilgan komplekslarining IQ yutilish spektrini tajribada kuzatish va ularni kvanto-ximik hisoblash yo’li bilan yutilish polosalarini taqqoslash maqsad qilib qo’yilgan. Bu esa tebranish spektroskopiyasida qator fundamental masalarni yechishda muhim rol o’ynaydi. Jumladan, molekulalararo o’zaro ta’sir tufayli tebranish polosalarining hosil bo’lish tabiati va mexanizmini tushuntirish imkonini beradi. Shuningdek molekulyar kompleks hosil bo’lishini tushuntirishda qaysi potensialni tanlash to’g’ri bo’ladi degan savolga javob izlanadi. Tadqiqot maqsadi – Formaldegid va asetaldegid molekulalarining HF molekulasi bilan hosil qilgan komplekslarining tebranish spektrini o’rganish, molekulaning spektral parametrlarining o’zgarishini tahlil qilish va kvanto- kimyoviy hisoblashlar yordamida tajribada kuzatish imkoni bo’lgan parametrlarni aniqlashdan iborat. Tadqiqot vazifalari quyidagilardan iborat: 1. Formaldegid va asetaldegid molekulalarining molekulyar tuzilishi va molekulalararo o'zaro ta'sirlarini kvanto-kimyoviy hisoblashlar yordamida aniqlash. 2. Noempirik hisoblashlar Gaussian-03 va Gaussian-09 dasturi yordamida formaldegid va asetaldegid molekulalarining optimizasiyalangan tuzilishlari uchun mp2 usulida, 6-311++G(2d,2p), 6-311++G(3df, 3pd) bazislar to‘plamida amalga oshirish. Tadqiqot obyekti Mavzuning maqsadidan kelib chiqqan holda tadqiqot davomida quyidagi asosiy vazifalarni hal etish maqsad etib qo’yilgan: - Oddiy ikki atomli HF molekulasining argon, azotdagi spektrlari tajribada olinadi va kvanto-ximik hisoblashlar bajariladi. - HF molekulasining turli ketonlar (O=CH 2 ; OCH,CH 3 ; OCC 2 H 5, CH 3 )lar bilan vodorod bog’lanishli IQ yutilish spektrlari tajribada olinadi va ular argarmonik kvanto-ximik masalalar yechiladi. Tadqiqot predmeti HF va uning ketonlar bilan hosil qilgan tebranma- aylanma polosalarining IQ yutilish spektrlari va uning kvanto-ximik hisoblashlar yo’li bilan tahlil qilish. Tadqiqot usuli sifatida yorug’likning infraqizil yutilish spektri va kvanto- kimyoviy hisoblash usullari tanlandi. Bu esa molekulyar komplekslarning strukturasini, atomlarda zaryadlarning taqsimotini shuningdek ularning dipol momenti va nihoyat bog’lanish energiyasini ma’lum bir aniqlik bilan hisoblash imkonini bermoqda. Ishning ilmiy yangiligi: Ushbu bitiruv malakaviy ishida bog‘lanishlar orasidagi qonuniyatlar, xarakterli va qat’iy agregatlarni ajratish, molekulyar tuzilishidan tashqari shu modda tuzilishi mexanizmlari to‘g‘risida natijalar olindi; Vodorod ftoridning asetaldegid bilan kompleksi noempirik usulda kvanto- kimyoviy hisoblashlar o‘ tkazildi; CH 3 CHO∙∙∙HF misolida vodorod bog’lanishli komplekslar hosil bo’lishi natijasida molekulalarning spektral parametrlarida bo’ladigan o’zgarishlarni tushuntirishdan iborat. Bit iruv ishining t uzilishi v a hajmi. Ish kirish, 3 ta bob, xulosa va _____ nomdagi foydalanilgan adabiyotlar ro’yxatidan iborat bo’lib, ____ sahifada bayon qilingan. Ishda ___ ta rasm mavjud. 1.1 Molek ulalarning t uzilishi v a xossalari Molekulalarning tuzilish nazariyasini o’tgan asrning o’rtalarida A. M. Butlerov yaratdi. Bu nazariyaga muvofiq, molekulalarning xossalari uning tarkibiga kirgan atomlarning tabiati va sonidan tashqari, ular orasidagi bog’lanish xarakteriga va ularning fazoda bir-biriga nisbatan joylashishiga ham bog’liq. Kvant mexanikasiga asoslanib, atomlar orasidagi bog’lanishning tabiatini, atomlarning bir-biriga bevosita ta’sir qilishini va fazoda qanday joylashuvini aniqlashga muvoffaq bo’linadi. Ma’lumki, molekula barqaror sistemadir. Molekuladagi atomlarni bir- biridan ajratish uchun ma’lum energiya sarf qilish kerak bo’ladi. Bu esa molekuladagi atomlarning biror kuch bilan bir-biriga tortishib turganligini ko’rsatadi. Atomlar orasida ularni bir-biriga tortib turadigan bog’lar bor. Atomlar orasidagi bunday bog’lar kimyoviy kuchlarning, ya’ni valent kuchlarning ta’sir qilishini natijasida vujudga keladi. Atomlar orasidagi valent bog’lanishning elektr tabiatli ekanligini 1908-yilda V. Ya.Kurbatov ta’riflab bergan edi. Kimyoviy reaksiyalarda elektronlarning gruppalanish xarakteriga qarab, elektron nazariyasi asosida, bir qancha bog’ borligi aniqlanadi. Qanday bog’lanish vujudga kelishiga elementlarning elektromanfiyligi (oddiy hollarda) katta ta’sir ko’rsatadi. Quyida biz ba’zi bog’lanishlarni ko’rib o’tamiz. Ion bog’lanish (yoki elektrovalent bog’lanish). Ion bog’lanish nazariyasini 1916-yilda Kossel ta’riflagan. Ion bog’lanish elektromanfiylik jihatidan bir-biridan katta farq qilgan ikki element orasida vujudga keladi. Demak, ion bog’lanish birinchi gruppa elementlari (ishqoriy metallar ) bilan yettinchi gruppa elementlari (galoidlar) orasida vujudga keladi. Eng tipik ion bog’lanish LiF birikmasida bo’ladi. Ion bog’lanishning vujudga kelishini NaCl misolida ko’rib chiqaylik. Xlor atomi natriy atomiga qaraganda anchagina eletromanfiydir, shu sababli ular bir-biriga ma’lum masofagacha yaqinlashganda natriy atomi o’zining sirtqi qavatidagi bir elektronini xlorga beradi, xlor esa bu elektronni biriktirib oladi. Masalan, musbat ikki valentli temir ioni: Fe ++ , Fe 2+ tarzda, sulfat kislotasining manfiy ikki valentli qoldig’i: SO 4-- , yoki SO 4 2-- tarzida yoziladi). Hosil bo’lgan bu ionlar bir-birini kulon kuchi bilan tortib turadi, natijada Na + Cl - birikmasi hosil bo’ladi. Shunday qilib, ion bog’lanishli molekula qarama - qarshi elektr bilan zaryadlangan qismlardan iborat bo’ladi. Har qaysi ion o’z atrofida elektr maydoni hosil qiladi va demak, bunday molekulalarda bir qancha (eng kamida ikkita) elektr maydoni bo’ladi. Shu sababli ion bog’lanishli molekula geteropolyar (ko’p qutbli) birikma deb ataladi. Demak, geteropolyar birikmalarda musbat va manfiy zaryadlarning zichligi butun molekula bo’yicha notekis taqsimlanadi. Elektron berish va elektron biriktirib olish natijasida, reaksiyaga kirishuvchi atomlarning sirtqi qavatidagi elektronlarlar soni 8 yoki 2 ga teng bo’lib qoladi. Yuqorida aytib o’tilganidek, (8, yoki geliyda 2) elektrondan iborat qavat barqaror qavatdir. Shunday qilib, ion bog’lanishning hosil bo’lishi natijasida atomlar barqaror holatga o’tadi. Masalan, natriy atomida 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 elektronlar bor. Natriy atomi sirtqi qavatidagi 3s elektronini bersa, sirtqi qavatida 8 ta elektron, ya’ni 2s 2 2p 6 elektronlar qoladi. Xlor atomida 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 elektronlar bor. Demak, uning sirtqi qavatida 7 ta elektron (3s 2 3p 5 elektronlar) bor. Xlor atomi natriy atomi bergan elektronni biriktirib olganda, uning sirtqi qavatida elektronlarning soni 8 ga yetadi. Demak, natriy barqaror holatga o’tishi uchun bir elektronni berishi kerak. Shunday qilib, ion bog’lanish sodir bo’lishida beriladigan yoki biriktirib olinadigan elektronlar soni atomning barqaror holatiga kelishi uchun zarur bo’lgan elektronlar soni bilan belgilanadi. Biror element atomining elektronlar berishi yoki biriktirib olishi va bu elektronlar soni shu elementning o’zigagina emas, balki uning qaysi element bilan birikayotganida ham bog’liqdir. Masalan, vodorodning elektromanfiyligi o’rtacha, u o’zidan ko’ra elektromanfiyroq elementlar bilan birikib, musbat valentli va elektromusbatroq elementlar bilan birikib, manfiy valentli bo’lishi mumkin. U ftor, xlor, kislorod singari kuchli elektromanfiy elementlar bilan birikkanda o’z elektronini berib, musbat bir valentli va aksincha, metallar bilan birikkanda elektron biriktirib olib, manfiy bir valentli bo’ladi. Ma’lumki, eng yuqori musbat valentlik bilan manfiy valentlikning yig’indisi doimo 8 ga teng bo’ladi. Buning sababi yuqorida bayon etilganlardan ma’lum. Atom o’zining sirtqi qavatidagi elektronlari sonini 8 ga etkazishi yoki shu qavatdagi elektronlarini berib, boshqa elementning sirtqi qavatidagi elektronlar sonini 8 ga etkazishi mumkin. Har qaysi elementda berilgan va biriktirib olingan elektronlar yig’indisi 8 ga teng bo’ladi. Shuni ham aytib o’tish kerakki, geteropolyar birikmalar hamma agregat holatda ionlik xarakterini saqlab qoladi. Masalan, NaCl birikmasi gaz, suyuqlik va qattiq, holatlarning hammasida ham natriy va xlor ionlaridan tarkib topgan va ular orasida ion bog’lanishi mavjud bo’ladi. Kovalent bog’lanish. Elementlarning elektromanfiyligi bir-biriga teng bo’lganda kovalent bog’lanish vujudga keladi. Shunday bog’lanish H 2 , O 2 , N 2 singari molekulalarda mavjuddir. Kovalent bog’lanishni 1916- yilda Lyuis kashf etgan. O’zaro ta’sir qiluvchi atomlar sirtqi qavatdagi elektronlarining bir qismini (yoki hammasini) bog’ hosil qilishga beradi va natijada, elektronlar jufti hosil bo’ladi. Elektronlar jufti (juftlari) ikkala atomga qarashli bo’ladi va ikkala atomning atrofida aylanadi. Ma’lum vaqtda ikkala atom yadrosi o’rtasida bo’lib, ikkala atom yadrosiga bir vaqtda tortiladi va natijada, ikkala yadro atomni bir sistema qilib bog’laydi. Vodorod molekulasining hosil bo’lishi. Bunda har qaysi vodorod atomi o’z elektronini bog’ hosil qilishga bera di.Shunday qilib, elektron jufti hosil bo’ladi. Bu juft ikkala atomga ham taalluqli bo’ladi:˙H + ˙ H → H : H Shunday qilib, har qaysi vodorod atomi yadrosining atrofida 2 ta elektron, har qaysi xlor atomining yadrosi atrofida 8 ta elek tron aylanadi. Demak, atomlarning sirtqi qavatida, inert gazlar atomlarining sirtqi qavatidagi singari, mustahkam elektronlar konfiguratsiyasi (2 ta yoki 8 ta elektron) bo’lib, bu atomlar barqaror holatga keladi. Parallel spinli elektronlar har qanday masofada bir-birini itaradi, antiparallel spinli elektronlar esa ma’lum masofada bir-birini tortiladi. Shu sababli elektronlar juftini antiparallel elektronlargina hosil qiladi. Elektronlarning spinlari antiparallel bo’lsa ikkala atom orasidagi elektr maydoni zaryadining zichligi atrofdagidan katta bo’ladi, yadro orasidagi elektronlar maydoni bir-birini qoplaydi va natijada, atomlar bir-birini tortadi. Qutbli (polyar) bog’lanish. Bunday bog’lanish elementlarning elektromanfiyligi bir-biridan ion bog’lanish hosil qilishga olib keladigan darajada farq qilmay, faqat ozgina farq qilganda vujudga keladi. Qutbli bog’lanish o’z tabiati va hosil bo’lish mexanizmi jihatidan kovalent bog’lanishdan farq qilmaydi. Qutbli bog’lanishda elektronlar jufti, kovalent bog’lanishdagidek, ikki yadroning o’rtasida bo’lmay, elektromanfiy element tomon bir oz siljigan bo’ladi. Elektronlar juftining bir tomonga siljishi natijasida molekulaning bir tomoni ortiqcha musbat va bir tomoni ortiqcha manfiy zaryadlanadi. Musbat zaryadning og’irlik markazi manfiy zaryadning og’irlik markazidan ma’lum masofada bo’ladi. Bir molekulada ikkita qutb vujudga keladi.Shunday qilib, dipol hosil bo’ladi. Miqdoriy jihatdan baravar va bir-biriga nisbatan ma’lum masofada joylashgan, qarama-qarshi elektr zaryadlaridan iborat sistema dipol (ikki maydonli) deb ataladi. Dipol uzunligi (ikki qutb markazi oraligi) l yoki r ning elektron zaryadi e ga ko’paytmasi dipol momenti deyiladi va µ harfi bilan belgilanadi: µ = er Odatda, dipollarning qiymati 10 -8 elektrostatik birlik chamasida bo’ladi. Bunday kichik son bilan ish ko’rish noqulay, shu sabab li 10 -8 e. s. b. birlik qilib olingan va debay (D) deb atalgan. Dipol momentining qiymati qutbli bog’lanish qanchalik qutblanganligini ko’rsatadi. Masalan: H 2 O HCl HJ µ=1.84D µ=1.03D µ=0.38D Agar molekulada bitta qutbli bog’lanish bo’lsa, molekulaning dipol momenti shu bitta bog’lanishning dipol momentiga teng. Molekulada qutblangan bir qancha bog’lanish bo’lsa, molekulaning dipol momenti bu bog’lanishlar ipol momentlarining yig’indisiga teng. Dipol momenti vektor kattalik bo’lganligidan, ular parallelogramm qoidasi asosida qo’shiladi. Masalan, CO 2 , CS 2 birikmalarida har qaysi bog’lanish qutblangan bo’lib, bu bog’lanishlar bir-biriga nisbatan bir chiziqda (180 0 ) joylashgan. Shu sababli umumiy dipol nolga tengdir. Suvda O - H bog’lanish qutblangan. Suv molekulasining dipol momenti 1,84 D ga teng. Dipol momenti noldan katta bo’lgan molekulalar qutblangan (polyar) molekulalar deb, dipol momenti nolga teng bo’lgan molekulalar esa qutbsiz qutblanmagan (polyarmas) molekulalar deb ataladi. Qutblangan molekula + ─ ishorasi bi lan, qutblanmagan molekula ± ishorasi bilan ko’rsatiladi. Molekulalarning tu zilishi jihatidan ega bo’lgan dipoli tug’ma dipol deyiladi. Suv, spirt, vodorod qutblangan molekulalardir. Demak, ularning tug’ma dipoli bor. Benzol, uglevodorodlar, qutblanmagan molekulalardir. Koordinatsion bog’lanish. Bunday bog’lanish, ko’pincha, kompleks birik - malarda uchraydi. Bu bog’lanish o’z tabiati jihatidan kovalent bog’lanish bo’lib, undan faqat hosil bo’lish mexanizmi jihatidan farq qiladi. Kovalent bog’lanishda elektronlar jufti ikkala atomning elektronlaridan hosil bo’ladi. Koordinatsion bog’lanish hosil bo’lishida faqat bir atomning elektronlarigina ishtirok etadi. Bog’lanish hosil qiluvchi elektronlar juftini bir atom (yoki atomlar gruppasi) beradi. O’z elektronlarini bog’lanishga bergan. Ko’pincha, bu bog’lanish koordinatsion bog’lanish deb ataladi. Odatda, «erkin» elektronlar jufti bor atom yoki ion donor elektral bo’ladi. Aksincha, elektron qavatlari elektron bilan to’lmagan va elektron biriktirib olishi mumkin, bo’lgan atom va ion akseptor elektral bo’ladi. So’nggi vaqtlarda kovalent bog’lanishning yangi xillari topildi. Ikki atom bir-biriga faqat bir juft elektron bilan bir qatorda, yakka elektron va uch elektron orqali ham tortilishi mumkin. Metall bog’lanish - metallarning kristall panjaralari tugunlarida metal atomi ioni joylashadi. Kristall panjarada uning tugunlarida metall atom ionlari bilan elektronlar o’rtasida yuzaga keladigan tortishuv kuchlari metall bog’lanish deyiladi. Metall bog’lanish kuchli bog’lanish bo’lib, u asosan barcha metallarning xossalarini belgilab beradi. Metallarda oson harakatlanuvchi elektronlar oqimi borligi uchun ular issiqlikni, elektr tokini yaxshi o’tkazadi. 1.2. Molekulalararo o’zaro ta’sir va uning tebranish spektrida namoyon bo’lishi Molekula aylanish yoki tebranish spektriga ega bo‘lishi uchun u dipol momentiga yoki qutblanuvchanlikka ega bo‘lishi lozimligini yuqorida keltirilgan boblarda ko‘rib o‘tdik. Demak, molekulaning elektr xossalari uning optik xossalari bilan chambarchas bog‘liq ekan. Buning asosiy sababi qutblanuvchanlik va dipol momenti molekulaning elektron bulutining xossasini bildiradi. Dipol momenti va qutblanuvchanlik molekulalar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sir kuchlarini belgilaydi. Molekulalar orasidagi masofa yaqin bo‘lganda gazning suyuqlikka aylanishida va molekulyar kristallar hosil bo‘lishida molekulalararo o‘zaro ta’sir muhim ahamiyatga ega bo‘ladi. Molekulalararo o‘zaro ta’sir kuchlari ko‘p hollarda Van-der-Vaals kuchlari ham deyiladi, shu kuchlar tufayli moddalarning suyuq holati vujudga keladi. Savol tug‘iladi, nima sababdan elektrik nuqtayi nazardan neytral bo‘lgan molekulalar o‘zaro bir-biriga tortiladi. Bu savolga javob berish uchun dastlab qutbli molekulalarni qaraymiz [48]. Qutbli molekulalarda musbat va         r rmanfiy zarrachalarning og‘irlik markazlari bir-biriga nisbatan siljigan va turli molekulalardagi qarama-qarshi zaryadlar bir-birini elektrostatik (kulon) kuchlari tufayli tortadi. Bunda molekulalar rasmdagidek ketma-ket yoki antiparallel joylashadi (1-rasm). Past temperaturada dipollarning bunday joylashishi oson. Ikkita o‘zaro ketma- ket joylashgan dipollarning ta’sir energiyasini qaraylik. 1-rasm. Ikkita qutbli molekulaning energetik jihatdan qulay joylashishi. Dipollarning uzunligi va dipollar orasidagi masofa r bo‘lsin, Ɩ Ɩ  r. Turli ishoraga ega bo‘lgan zaryadlarning o‘zaro tortishish va bir xil ishoraga ega bo‘lgan zaryadlarning itarishish energiyasi quyidagicha aniqlanadi: U = − е2 (r+ 2l) − е2 r + 2е2 (r+ l) = − 2e2l2 (r+2l)(r+l)r (1) Agar Ɩ  r deb olsak, u holda (1) ni quyidagicha yozish mumkin: U = − 2 e 2 l 2 r 3 (2) Ma’lumki, molekulaning dipol momenti μ =el, bundan oriyentatsion ta’sir energiyasi quyidagiga teng bo‘ladi: U = − 2 e 2 l 2 r 3 ( 3 ) Agar o‘zaro ta’sir etuvchi molekulalarning dipol momentlari har xil bo‘lsa, (3) formulani quyidagicha yozish mumkin: U = −2p2 r3 (1.4 )Issiqlik harakati dipollarning o‘zaro oriyentatsiyasiga to‘sqinlik qiladi. Xuddi shuningdek, bu harakat oriyentatsion ta’sir energiyasiga ham ta’sir ko‘rsatadi. Shu tufayli oriyentatsion ta’sir energiyasini bilish uchun issiqlik harakatining ta’sirini hisobga olish kerak. Bu ta’sirni hisobga olish uchun  qutblanuvchanlikka ega bo‘lgan sistemaning kuchlanganligi E bo‘lgan maydondagi qutblanishini qaraymiz. Bunday maydon ta’sirida induksiyalangan dipol momenti  hosil bo‘ladi. Dipolning ana shu maydondagi energiyasi quyidagiga teng bo‘ladi: U = μ'E cos (μ'E ) (5) Molekulaning dipol momenti maydon tomonidan induksiyalanganligi uchun uning yo‘nalishiga mos tushadi, natijada cos (  E)=1 bo‘ladi. Bu hosil bo ‘ lgan maydon kattaligining o ‘ zgarish chegarasi 0 dan E gacha bo ‘ ladi [47]. Natijada oriyentatsion ta’sir energiyasi quyidagicha hisoblanadi: (6) U op = − α E 2 2 U op = − ∫ O E μ¿dE = − ∫ O E α EdE = − α E 2 2 (7) Endi o‘z yo‘nalishi bo‘yicha dipolni hosil qilgan maydon kuchlanganligini hisoblaymiz: Е = e r2− e (r+ l)2 yoki E= e r2− e r2+2rl = 2μr r4+2r3l (8) Molekulalar orasidagi masofaning uchinchi darajasi juda kichik miqdor bo‘lganligi uchun (8) dagi 2r3l ni hisobga olmasak ham bo‘ladi, natijada: Е = 2 μr r4 = 2 μ r3 (9) Oriyentasion o‘zaro ta’sirda, issiqlik harakati xalaqit berganligi tufayli qutblanuvchanlik rolini quyidagi oriyentatsion qutblanuvchanlik o’ynaydi: α0= μ2 3kT (10) u holda oriyentasion ta’sir energiyasi uchun quyidagi munosabatga ega bo‘lamiz: U op=−αE2 2=− μ2 3kT (2μ/r3)2 2 =− μ2 3kT ⋅4μ2 2r6=− 2μ4 3kTr 6; (11) U op = − 2 μ4 3kTr 6 (12) Agar o‘zaro ta’sir etuvchi molekulalarning energiyasi har xil bo‘lsa, uning oriyentatsion energiyasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi: U op=− 2 3 μ12μ22 kTr 6 (13) Energiyaning manfiy ishorasi ikkita dipolning tortishishini ko‘rsatadi. Ma’lumki, tabiatda qutbli molekulalardan tashqari qutbsiz molekulalar ham mavjud. Shuning uchun dipol-dipol o‘zaro ta’sirdan tashqari, qutbli va qutbsiz molekulalar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sir ham mavjud, bunday o‘zaro ta’sirga induksion o‘zaro ta’sir deyiladi. Bu o‘zaro ta’sirda qutbli molekula qo‘shni qutbsiz molekulada dipol momentini indusirlaydi, ya’ni majburiy qutblantiradi. Bu holda o‘zaro ta’sir energiyasi qutbsiz molekulaning qutblanuvchanlik darajasiga ham bog‘liq bo‘lib qoladi. Endi doimiy dipol momentiga ega bo‘lgan va induksiya natijasida hosil bo‘lgan dipol momentlari o‘rtasidagi o‘zaro tortishish energiyasini aniqlaymiz . Bizga ma’lumki, U op = − α E 2 2 (14) Xuddi shuningdek, U инд =− αинд E2 2 −αинд (2μ/r3)2 2 =− αинд 4μ2 2r6 (15) U инд = − αинд 2 μ2 r6 (16) Induksion o‘zaro ta’sir birinchi marta Debay tomonidan o‘rganilgan bo‘lib, u temperaturaga, ya’ni molekulalarning issiqlik harakatiga bog‘liq emas. 3 va 4- ifodalar o‘zaro ta’sir energiyasining molekulalar orasidagi masofaning uchunchi darajasiga bog‘liqligi past temperaturalarda, issiqlik harakati bo‘lmaganda o‘rinli bo‘ladi. Qutbli molekulalarning o‘zaro tortishishi klassik fizika nuqtayi nazaridan ham tushunarli, lekin qutbsiz molekulalar o‘rtasida ham tortishish kuchlari mavjud. Agar ularda tortishish kuchlari bo‘lmaganda edi inert gazlarni, havoni, azot, kislorod, CCl 4 kabilarni suyuq holga keltirib bo‘lmas edi. Qutbsiz atom va molekulalar o‘rtasidagi o‘zaro ta’sirning tabiatini kvant mexanikasi asosida tushuntirish mumkin. London Frankning ko‘rsatishicha, (L.Frank, 1900-1954) bu o‘zaro ta’sirning tabiati nolinchi energiyaning mavjudligi bilan tushuntiriladi. O‘zaro ta’sirlashuvchi zarrachalar garmonik ossillator sifatida qaraladi, ya’ni atomdagi elektron muvozanat vaziyati atrofida garmonik tebranuvchi zarracha deb qaraladi. Umumuy holda atom yoki molekulaning dipol momenti nolga teng, lekin elektron tebranma harakat qilganda vaqtning ma’lum paytida atom yoki molekula qutblanadi, ya’ni noldan farqli dipol momenti vujudga keladi va ular o‘zaro ta’sirlashadi. Kvant mexanikasiga ko‘ra ossilatorning to‘liq energiyasi quyidagiga teng.Е = (ϑ + 1 2 )hν = (ϑ + 1 2 )h ω 2 π (17) ν – tebranish kvant soni bo‘lib, ushbu tenglikni hisobga olgan holda hisoblashlar natijasida dispersion o‘zaro ta’sir energiyasi uchun quyidagi ifodaga ega bo‘lamiz: U дис = h 4 π ⋅ α 2ω 02 r6 = − α 2 r6 hν 2 (18) Bir xil qutblanuvchanlikka ega bo‘lgan ikki ossilyatorning kvantomexanik effekt sababli hosil bo‘lgan tortishish energiyasi qutblanuvchanlikning kvadratiga, nolinchi energiyaga hν 2 ga to‘g‘ri proporsional va ossilatorlar orasidagi masofaning oltinchi darajasiga teskari proporsional bo‘ladi. Aniq nazariya dispersion ta’sir energiyasi uchun quyidagi natijani beradi: U дис = − 3 4 Iα 2 r6 (19) bu yerda I – atom yoki molekulaning ionizatsiya energiyasi. Agar ikkita atom va molekulalar o‘zaro ta’sirlashayotgan bo‘lsa, u holda (19) ifodani quyidagicha yozish mumkin: U дис = 3 2 I1− I2 I1+ I2 α1α2 r6 (20) Uchala U or , U ind , U dis kuchlarning yig‘indisiga Van-der-Vaals kuchlari ham deyiladi. Shunday qilib,  0 dipol momentiga va  qutblanuvchanlikka ega bo‘lgan molekulaning o‘zaro ta’sir energiyasi quyidagilarning yig‘indisidan iborat bo‘ladi: U = U op +U инд +U дис = − ( 2 3 μ0 4 1 kT +2αμ 0 2+ 3 4 Iα 2 ) 1 r6 (21) Agar dipol momenti uncha katta bo‘lmasa, ta’sir energiyasi asosan dispersion energiyadan iborat bo‘ladi. 1-jadvalda ayrim molekulalar uchun bu o‘zaro ta’sir kuchlarining qiymatlari keltirilgan . 1-jadval. Ayrim molekulalar uchun Van – der - Vaals kuchlarining qiymatlari. Modda  , debay  , 10 -24 , sm 3 U or  r 6 , erg  sm 6 U ind  r 6 , erg  sm 6 U dis  r 6 , erg  sm 6 SO 0,12 1,99 0,0034 0,057 67,5 H J 0,38 5,4 0,35 1,68 388 HBr 0,78 3,58 6,2 4,05 176 HCl 1,03 2,63 18,6 5,4 105 NH 3 1,5 2,21 84 10 93 H 2 O 1,84 1,48 190 10 74,7 Shuni ta ’ kidlash lozimki , o ‘ zaro ta ’ sir kuchlari uchun keltirilgan ifodalar ( ayniqsa , dispersion o ‘ zaro ta ’ siri uchun ) tajriba natijalari bilan to ‘ liq mos tushmaydi . Bunda asosiy qiyinchilik itarishish kuchlari bilan bog‘liq. Shunga qaramasdan, nazariya qator moddalarning xossalaridagi farqni tushunish imkoniyatini beradi. Qutbsiz molekulalar uchun Van-der-Va a ls doimiyliklari a va b orasidagi bog‘lanish quyidagi munosabatda bo‘ladi: a⋅b = 4 π 2 9 N A 3|u дис |r6 (22) 2-jadvalda Van-der-Vaals doimiyliklari a va b, bug‘lanish issiqligi (L s ) ning nazariy hisoblangan va tajribada olingan qiymatlari keltirilgan. 2-jadval. Gazlar uchun Van-der-Vaals doimiyliklari a va b, bug‘lanish issiqligi (L s ) ning nazariy hisoblangan va tajribada olingan qiymatlari. Gaz b, sm 3 (tajriba)a  10 -4 (at. sm 6  r -2 ) L s (kkal/mol) Nazariy hisoblash Tajriba Nazariy hisoblash Tajriba He 24 4,8 3,5 0,47 0,59 Ne 17 26 21 1,92 2,03 Ar 32,3 163 135 3,17 2,80 Kr 39,8 253 210 - - Xe 51,5 430 410 - - H 2 26,5 46 24,5 - - N 2 39,6 147 135 1,64 1,86 O 2 31,9 135 136 1,69 2,06 CO 38,6 166 144 1,86 2,09 CH 4 42,7 256 224 2,42 2,70 CO 2 42,8 334 361 - - Cl 2 54,8 680 632 7,18 7,43 HCl 40,1 283 366 3,94 5,05 HBr 44,2 510 442 4,45 5,52 H J - - - 6,65 6,21 Atom va molekulalar orasidagi o ‘ zaro ta ’ sir Van - der - Vaals kuchlari energiyasi 0,1 kkal / moldan , 2 kkal / molgacha bo ‘ lishi mumkin . Molekulalararo o‘zaro ta’sirning yuqorida qarab o‘tilgan uch turidan tashqari, o‘lchami katta bo‘lgan molekulalarda unipolyar va bepolyar o‘zaro ta’sirlar ham bo‘lishi mumkin. Agar molekulaning o‘lchamlari molekulalar orasidagi masofadan katta bo‘lsa dispersion kuchlarni hisoblashda oniy o‘zaro ta’sirni dipol o‘zaro ta’sir deb qarab bo‘lmaydi. Bu holda alohida zaryadlar o‘zaro ta’sirlashadi va bu effekt unipolyar o‘zaro ta’sir deyiladi. Bunday o‘zaro ta’sirda dispersion o‘zaro ta’sir energiyasi molekulalar orasidagi masofaning ikkinchi darajasiga teskari proporsional bo‘ladi, ya’ni unipolyar kuchlar nisbatan katta masofalarda ta’sirlashadi. Unipolyar dispersion o‘zaro ta’sir yuqoripolemerlarning (kauchik) xossalarini belgilashi mumkin. Bundan tashqari, bepolyar ionlar o‘rtasida o‘zaro ta’sir ham mavjud, ya’ni molekulaning bir qismida musbat zaryad, ikkinchi tomonida manfiy zaryad to‘planadi. Molekulararo o‘zaro ta’sirning tabiatda keng tarqalgan turlaridan yana biri vodorod bog‘lanish hisoblanadi. Bu o‘zaro ta’sirni keyingi boblarda batafsil ko‘rib chiqamiz. Molekula bir agregat holatdan boshqa bir agregat holatga o‘tganda uning spektral parametrlari ma’lum miqdorda o‘zgaradi. Molekula faqat siyraklashtirilgan gaz holatida bo‘lgandagina uning spektral parametrlari molekuladagi real harakatlarga tegishli bo‘lgan o‘tishlarni xarakterlashi mumkin. Gaz holatdagi molekulalarning zinchligi orta borishi bilan esa molekulalararo o‘zaro ta’sir hisobiga spektroskopik parametrlar o‘zgara boradi. Bu o‘zgarishlar molekulalarning tebranish spektrida quyidagicha namoyon bo‘ladi:  yutilish va nurlanish polosasi siljiydi;  polosaning intensivligi o‘zgaradi;  polosaning formasi o‘zgaradi (yarim kengligi, simmetrikligi);  yangi polosalar paydo bo‘ladi. Ayniqsa modda gaz holatdan kondensirlangan holatga o‘tganda (suyuq yoki qattiq) bu effektlar kuchliroq namoyon bo‘ladi. Bu effektlarning qanchalik kuchli yoki kuchsiz namoyon bo‘lishi molekulaning qutbli yoki qutbsizligiga, molekulalararo o‘zaro ta’sirga moyilligiga bog‘liq. Tebranish spektrida molekulalarning spektral parametrlari deganda, IQ yutilish yoki kombinatsion sochilish chizig‘ining chastotasi, polosaning yarim kengligi, intensivligi tushuniladi. Modda bir agregat holatdan boshqa, bir agregat holatga o‘tganda moddani tashkil etgan molekulalarning spektral parametrlari ma’lum miqdorda o‘zgaradi. Modda siyraklashtirilgan gaz holatida bo‘lganda molekulani tashkil qilgan atomlarning tebranma harakatidan tashqari, molekulaning aylanma harakati ham sodir bo‘ladi. Shuning uchun IQ sohada molekulalarning tebrama-aylanma spektri kuzatiladi. Molekulalarning tebranma aylanma spektrlari ajrata olish qobiliyati yuqori bo‘lgan asboblar yordamida yozilganda tebranma-aylanma sathlar orasida o‘tishlarga mos keluvchi chiziqlar yaqqol ko‘rinadi. Bundan tashqari, atomlarning izotoplarini ham ajratish mumkin. Masalan, vodorod xlorid molekulasining tebranma-aylanma spektrida HCl 35 va HCl 37 , O 16 , O 18 va boshqalarni ko‘rish mumkin. Modda gaz holatidan suyuq holatga o‘tkazilsa, yoki biror bir suyuqlikda eritilsa, molekulalarning erkin aylanishi qiyinlashadi. Natijada tebranma polosalarning aylanma strukturasi yo‘qolib boradi. Albatta, bu molekulaning o‘lchamlariga ham bog‘liq. Aytaylik, ikki atomli molekulalarda aylanma harakat saqlanib qolganligi tufayli tebranma aylanma polosaning kengligi ancha katta bo‘lsa (  100 sm -1 ), ko‘p atomli molekulalarda erkin aylanish deyarli bo‘lmaganligi tufayli faqat tebranma harakatga tegishli polosaning yarim kengligi ancha kichkina bo‘ladi (  10 sm -1 atrofida). Masalan, HCl molekulasining (gaz holatida) tebranma-aylanma spektrida aniq aylanma strukturaga ega bo‘lgan P va R qanotlaridan tashkil topgan [53] tebranma- aylanma polosa kuzatilsa, modda inert erituvchida argon, krepton, ksenon yoki to‘rtxlorli uglerod kabi erituvchilarda eritilganda, birinchidan tanlash qoidasiga ko‘ra taqiqlangan Q komponenta ham paydo bo‘ladi [46]. (2-rasm). Ikkinchidan, 0- 0 o‘tishlarga mos keluvchi  00 chastota past chastota tomonga siljiy boradi. Uchinchidan polosaning umumiy intensivligi ortadi [38]. Bunga sabab HCl molekulasining erituvchi atomlari bilan o‘zaro ta’siridir. H-bog’lanish energiyasi 2-3 kkal/mol dan ortganda ν AH tebranish polosasining formasi murakkablashadi, shuningdek, tebranish polosasining aylanma strukturasi o’zgaradi. 2-rasm. HCl molekulasi tebranma-aylanma spektri (mos ravishda 1-tajribada, 2-hisoblashlar natijasida olingan). 3-rasm. HCl molekulasining Ar, Kr, Xe, N 2 erituvchilardagi IQ yutilish spektri 1.3 Vodorod bog’lanishli komplekslar va ularning spektral parametrlari, vodorod bog’lanishli komplekslarning umumiy xarakteristikasi Molekulalararo o‘zaro ta’sirning tabiatda keng tarqalgan turlaridan biri vodorod bog‘lanishdir. Bir molekula tarkibida kimyoviy bog‘langan vodorod atomi boshqa molekulaning elektromanfiy guruhi bilan yana qo‘shimcha bog‘lanish hosil qiladi. Bu bog‘lanishga vodorod bog‘lanish deyiladi. Vodorod atomining bir vaqtda ikkita bog‘lanishda qatnashishi xususiyati XVIII asr oxirida ma’lum bo‘lgan. Vodorod bog‘lanish tabiatda ko‘p uchraydigan va molekulalar o‘rtasida bo‘ladigan o‘zaro ta’sirning alohida ahamiyatga ega bo‘lgan turidir. Agar dipol momentiga ega bo‘lgan molekula (qutbli molekula) tarkibida vodorod atomi bo‘lsa (O− H yoki N− H fragmentli molekula) va elektromanfiy atomlar bilan ta’sirlashsa, masalan, O , H, F yoki Cℓ bilan, u holda vodorod bog‘lanish paydo bo‘ladi. Bu o‘zaro ta’sir quyidagicha belgilanadi: A− H ⋅¿⋅B bu yerda A va B - elektromanfiy atomlar, punktir esa vodorod bog‘lanishini bildiradi. Vodorod bog‘lanish bitta molekula ichida bo‘lishi mumkin. Bunga ichki molekulyar vodorod bog‘lanish deyiladi. Masalan, orto-xlorfenol, orto-nitrofenol va hokazo molekulalarda ichki molekuyar vodorod bog‘lanish kuzatiladi. Vodorod bog‘lanish bir xil yoki turli xil molekulalar orasida bo‘lishi mumkin. Bunga molekulalararo vodorod bog‘lanish deyiladi. Vodorod bog‘lanishni odatda A− H ⋅¿⋅B ko‘rinishda belgilanadi. A-H guruh protonni beruvchi – donor, V guruh esa protonni qabul kiluvchi – akseptor deyiladi. Vodorod bog‘lanishli komplekslarni bog‘lanish enregiyasiga qarab shartli ravishda uch guruhga bo‘lish mumkin: - Kuchsiz vodorod bog‘lanishli komplekslar, energiyasi  1-2 kkal/mol oraliqda bo‘ladi, bunga H 2 , N 2 , O 2 va hakozolarni misol qilib keltirish mumkin); - Tipik vodorod bog‘lanishli komplekslar, energiyasi  2-8 kkal/mol oraliqda bo‘ladi, bularga suv, galoidovodorodlar dimeri yoki polimerlarni misol bo‘la oladi; - Kuchli vodorod bog‘lanishli komplekslar, energiyasi  9  30 kkal/mol oraliqda bo‘ladi, karbon kislotalari, fosfororganik birikmalar va hokazolar bu turdagi bog‘lanishga misol bo‘ladi. Vodorod bog‘lanish moddaning har qanday agregat xolatida mavjud bo‘lib, uning spektral parametrlarini keskin o‘zgarishiga yangi polosalarning hosil bo‘lishiga olib keladi. Vodorod bog‘lanish tebranish spektrida quyidagicha namoyon bo‘ladi: - A-H tebranishning polosasi past chastotaga tomon siljiydi. Bu siljish bog‘lanish energiyasiga qarab o‘ta kuchsiz vodorod bog‘lanishli komplekslarda bir necha sm -1 dan o‘ta kuchli vodorod bog‘lanishli komplekslarda 1000 sm -1 gacha bo‘lishi mumkin; - A-H tebranish polosasining formasi kuchli vodorod bog‘lanishli komplekslarda tubdan o‘zgarib ketadi; - A-H polosaning intensivligi IQ yutilish spektrida keskin ortadi; - B guruhning spektral parametrlari o‘zgaradi. Karbon kislotalari molekulalari suyuq holatda turli xil agregatlar hosil qiladi. Eritmalarda komponentlarning bir xil ulushida agregatlangan birikmalarning soni oshadi. Neytral eritmalarida turli tipdagi agregatlarining nisbiy tarkibi o‘zgaradi. Karbon kislotalarida vodorod bog‘lanish tufayli O-H polosa  3550 sm -1 dan  2700 sm -1 gacha siljiydi. Bu polosaning yarim kengligi va intensivligi keskin ortib ketadi. Shuningdek C=O polosa ham past chastotaga tomon  40  50 sm -1 gacha siljiydi. Yutilish spektrlarida O-H polosaning past chastota tomon siljishi esa  100 sm -1 ni tashkil qiladi. Masalan, chumoli kislotaci molekulalaridagi C-H guruhi vodorod atomi, molekulalararo vodorod bog‘lanish hosil qilishda faol qatnashadi. Suyuq chumoli kislotasida yopiq dimerlar, zanjirli agregatlar va erkin C=O bog‘lanishga ega bo‘lgan agregasiyalardan tashqari uch molekulali agregatlar ham bo‘lishi mumkinligi ko‘rasatildi. Bu agregatlarda vodorod bog‘lanishlar C-H va O- H guruhlarda vodorod atomlari tomonidan amalga oshiriladi. C-H guruhning vodorod atomi qatnashadigan agregatlar hosil bo‘lishi kombinasion sochilish spektrlarida C=O bog‘lanish hamda C-H bog‘lanish tebranish spektrlarida namoyon bo‘ladi. C-H bog‘lanish orqali hosil bo‘lgan vodorod bog‘lanishlar kuchsiz ekanligini tajriba natijalari ham tasdiqladi, ya’ni, toza suyuqlikda keng bo‘lgan polosa CCl 4 bilan kuchli eritmasida temperaturaning oshishi bilan keskin torayishi kuzatildi (4-rasm). a) b) 4-rasm. Chumoli kislotasi tebranish spektrlari a) C =O tebranishga tegishli KS spektrining 25 0 C temperaturada izotrop va anizatrop (A va B) hamda 100 0 C temperaturada izotrop va anizatrop (C va D)tashkil etuvchilari b) chumoli kislotasining C-H tebranishiga tegishli KS spektrlari: 1,2- toza suyuqlikda (mos rvishda anizatrop va izotrop tashkil etuvchilari); 3-suv bilan eritmasida (0,4 m.u.); 4- CCl 4 bilan eritmasida (25 0 C temperaturada tuyingan eritma). 5-rasm. Suyuq holdagi toza sirka kislotasi C=O tebranish kombinasion sochilish spektrlari (1-I || ; 2-I  ; 3-depolyarizasiya koeffisiyenti,  ), CCl 4 bilan eritmalarida (4-0,2–0,8 m.u.), va asetonitril bilan eritmalarida (5-0,2- 0,8m.u.). Intensivliklari bir xil masshtabga keltirilmagan. Adabiyotlardagi ma’lumotlar va bizning laboratoriyada olib borilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, toza suyuq holatdagi sirka kislotasida C=O tebranish polosasiga tegishli kombinasion sochilish spektrlarining (I | | (  )) tashkil etuvchisi murakkab ekan. Ushbu polosaning chegarasida yetarlicha kenglikga ega bo‘lgan chastotalari 1671 sm -1 , 1728 sm -1 i 1762 sm -1 ga teng bo‘lgan uchta chiziqni ajratish mumkin (5-rasm). Intensivligi nisbatan past bo‘lgan 1728 sm -1 keng chiziq, intensivligi kattaroq bo‘lgan 1671 sm -1 chiziqning fonida yotadi . Sirka kislotasini CCl 4 da bilan aralashmasida (5-rasm) C=O tebranishga tegishli yuqori chastota tomondagi ikkita chiziqning intensivligi kuchli kamayganligi kuzatiladi. Sirka kislotasining miqdori eritmada 0,2 molyar ulushda bo‘lganda bu polosalar umuman kuzatilmasligi ma’lum bo‘ldi, bu holatda faqat konsentrasiya o‘zgarishi bilan o‘zgarmaydigan past chastota tomondagi chiziq kuzatiladi . Karbon kislotalarida yopiq dimerlar hosil bo‘lishi bilan C=O tebranish polosasi past chastota tomonga siljishi va depolyarizasiya koeffisentlarining o‘zgarishi kuzatildi. Xuddi shunday sirka kislotasining turli erituvchilar bilan aralashmasida tegishli C =O tebranish polosasining turli xil tomonlarga siljishi, agregat va monomer molekula bilan taqqoslaganda depolyarizasiya koeffisiyentlarining farq qilishi, agregatlar hosil bo‘lishi bilan dipol momentining kuchli kamayishi aniqlandi. Kombinasion sochilish chiziqlarining anizatrop va izotrop tashkil etuvchilari bo ‘ yicha taqsimlanishidan molekulaning tebranma va aylanma xarakteri to ‘ g ‘ risida ma ’ lumot olish mumkin , ayniqsa kombinasion sochilish spektrlarining anizatrop tashkil etuvchilari orqali molekulaning oriyentasion harakati to ‘ g ‘ risida ko ‘ proq ma ’ lumot olish mumkin . Molekulaning spektral tarkibi molekulalarning kollektiv va individual harakatlari natijasida o‘zgarib turvchi anizatropiya fluktuasiyalari natijasida yuzaga keladi. Masalan, dimetilformamid molekulasi tarkibiga kiruvchi C=O tebranish molekulalararo o‘zaro ta’sirga juda sezgir bo‘lib, bu sezgirlik C=O tebranishning kombinatsion sochilish spektrida yaqqol namoyon bo‘ladi. Ushbu rasmdan ko‘rinib turibdiki, C=O tebranish polosasining parallel tashkil etuvchisi yuqori chastota tomondan yetarlicha sezilarli asimetriyaga ega ekanligi ko‘rinib turibdi, perpendikulyar tashkil etuvchisida assimetriya sezilarli bo‘lmasdan keng polasa kuzatilmoqda. Tajriba natijalariga ko‘ra, parallel va perpendikulyar tashkil etuvchilarining chastotalari orasidagi farq 14,5 sm -1 ga teng. Parallel tashkil etuvchisidagi assimetriyaga, maksimum chastotlari farqiga va depolirizasiya koeffitsiyentining o‘ziga xos yo‘liga qarab shuni aytish mumkinki, dimetilformamidning C=O tebranishiga tegishli polosa murakkab bo‘lib eng kamida ikkita chiziqdan iborat bo‘lishi mumkin. Polasaning bu murakkab tuzilishiga ega bo‘lishi nimaga bog‘liq degan savol tug‘ilishi tabiiy (6-rasm). O‘tkazilgan tajribalarda monomer va agregatlar nisbatining va ular polasalari intensivliklarining nisbatini o‘zgarishiga qarab dimetilformamid konsentrasiyasi kamaytirilganda polasa kengligining kamayishi, uning maksimumdan o‘tishi yoki kengayishi hamda I || (  ) va I  (  ) maksimumlari chastotalari mos kelmasligi hodisasida molekulaalraro o‘zaro ta’sirlar tufayli molekulalar agregasiyasi va molekulada bo‘ladigan o‘zgarishlar ham muhim rol o‘ynashligi kuzatildi. 6-rasm. Dimetilformamidning C=O tebranishiga tegishli KS spektrlari: 1- paralel, 2-perepedikulyar tashkil etuvchilari, 3-depolyarizasiya koeffisiyenti Molekulalararo o‘zaro ta’sirlar, jumladan vodorod bog‘lanish tufayli moddalarning termodinamik parametrlari ham o‘zgarib ketadi, masalan, qaynash temperaturasi ortadi. Shuningdek, zinchligi, yopishqoqligi ortadi va hakozo. Vodorod bog’lanishli komplekslarning umumiy xarakteristikasi Vodorod bog‘lanish deb, ataluvchi komplekslarning asosiy xarakteristikalarini qaraymiz. Bunda, birinchi navbatda vodorod bog‘lanishning umumiy xossalariga e’tibor beramiz va uning boshqa molekular komplekslardan farqini qarab chiqamiz. Hozirgi paytda adabiyotlarda vodorod bog‘lanishning bir- biridan qisman farq qiluvchi qator ta’riflari mavjud . Vodorod bog‘lanish – bir molekulaning AH guruhi va erkin elektron juftligiga ega bo‘lgan B (atomi) guruhi yoki qo‘sh bog‘li guruh o‘rtasidagi yuqori valentli o‘zaro ta’sirdir. Vodorod bog‘lanish – bu molekuladagi yoki A-H atom guruhidagi vodorod atomi bilan, shu yoki boshqa malekuladagi atom yoki atomlar guruhining o‘zaro ta’siri bo‘lib, bunda A vodorod atomiga nisbatan elektromanfiyroqdir. Quyidagi ta’rif ham o‘rinli: Bir malekula tarkibida kimyoviy bog‘langan vodorod atomi shu yoki boshqa molekuladagi elektromanfiy atom yoki guruh bilan yo‘nalgan qo‘shimcha bog‘lanish hosil qiladi. Bu bog‘lanishga vodorod bog‘lanish deyiladi. Kimyogarlar bunga quyidagicha ta’rif beradi: Vodorod bog‘lanish – molekuladagi atomlar o‘rtasidagi kimyoviy ta’sir turi bo‘lib, bunda boshqa atom bilan kovalent bog‘langan vodorod atomi ishtirok etadi. A-H guruh proton beruvchi (donor proton yoki akseptor elektron), B guruh esa elektron beruvchi (donor proton yoki akseptor elektron) sifatida ishtirok etadi. Ko‘plab sistemalarda haqiqiy “donor” lik yo‘q va H atomi A atom bilan kimyoviy bog‘langanligicha qoladi. Boshqacha aytganda, A-H guruh kislotalik funksiyasini namoyon qiladi, B guruh esa asos bo‘ladi. Vodorod bog‘lanish xarakteristikasiga quyidagi bog‘lanish kiritilgan AH (acial-kislota) va B (base- asos). Umuman kislotalik tushunchasi vodorod boshlanishga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liq emas. Vodorod bog‘lanishli komplekslar energiyasi juda keng oraliqda o‘zgaradi. Juda kuchsiz Van-der-Vaals o‘zaro tasirdan (energiyasi kkal\mol ulushlaridan oshmaydi) to energiyasi oddiy kimyoviy bog‘lanishgacha bo‘lgan (o‘nlab kkal\ mol) o‘ta kuchli vodorod bog‘lanishli komplekslar ham mavjud. Biz bu yerda asosan vodorod bog‘lanishli sistemalar va bu sistemalarda vodorod bog‘lanishning tebranish spektrida namoyon bo‘lishi haqida to‘xtalamiz. Ko‘plab tajribalar natijalari shuni tasdiqlaydiki, agar A− H ⋅¿⋅B guruhda A ning elektromanfiyligi, shuningdek R radikalning elektromanfiyligi qancha katta bo‘lsa AH shunchalik kuchli proton beruvchi hisoblanadi. Bundan ko‘rinadiki, proton berish qobiliyati vodorod atomidagi musbat zaryadning miqdori bilan aniqlanadi. Masalan, HF, HCl, HBr proton berish qobiliyati susayib boradi. Spirtlarning quyidagi qatorida vodorod bog‘lanishli kompleks hosil bo‘lishining energiyasi kamayadi: CF 3 CH 2 OH, CH 3 OH, C 2 H 5 OH, C 4 H 9 OH. Ftorlangan spirtlarda elektron bulut vodorod atomidan tortiladi, oddiy spirtlarda esa R-radikalning o‘lchami ortishi bilan vodorod sohasida manfiy zaryad ortib boradi. Shuni qayd qilish lozimki, bu miqdorlarni tajribada o‘lchash oson emas, uni baholashda kislotalik tushunchasidan keng foydalaniladi. Kislotalar bu – proton beruvchi moddalar, asoslar esa uni qabul qiluvchi moddalar hisoblanadi, ya’ni gap quyidagi jarayon haqida bormoqda: Bunday jarayonning muvozanat doimiysi quyidagicha ifodalanishi mumkin: Bunday jarayon gazlarda kam o‘rganilgan, asosan bunday doimiylik o‘lchash muhitda olib boriladi. Ko‘p hollarda, bu jarayon suvda quyidagi tartibda amalga oshadi: Odatda taqqoslash uchun RN kislotalilik degan miqdordan foydalaniladi: rN = - lgKAH, bu miqdor qancha kichik bo‘lsa, kislota shuncha kuchli bo‘ladi. Agar bu miqdor nolga teng bo‘lsa, eng kuchli nordon muhit, 7-neytral muhit, 14- maksimal nordan bo‘lmagan ishqorli muhit. Toza suvning 250 0 C temperaturadagi kislotaliligi (RH) 7 ga teng. Afsuski, bu miqdor universal bo‘la olmaydi. Birinchi navbatda, bu molekular xarakteristika emas, chunki muvozanatda muhit ishtirok etadi. Ayrim hollarda proton donorlik xususiyati bilan kislotalik orasidagi korralyatsiya haqida gapirish mumkin, bu ham hamisha bajarilavermaydi. Eng kuchli proton donorlar azot kislotasi HF hisoblanadi, kuchli donorlar OH-kislotalar, galogenli karbon kislotalari (CF 3 COOH, CCl 3 COOH), fenollar. Yetarli darajada kuchli donorlar HHal, karbon kislotalari (CH 3 COOH va boshqalar), galogenli spirtlar, oddiy spirtlar va suv. Nisbatan kuchsiz proton donorlar – NH guruhli birikmalar va CH. Juda kuchsiz donor protonlar PH, CH guruh quyidagi molekulalarda kuchsiz vodorod bog‘lanish hosil qiladi: (HHal) 3 CH, N≡C-H, RC≡C-H, HC≡CH, A-B∙∙∙H sistemada B kuchli akseptor proton hisoblanadi. Agar elektron bulut zinchligi (erkin elektronlar juftligi sohasida) qancha katta bo‘lsa, molekuladagi atomning protonakseptorligi (protonni qabul qiluvchanligi) qobiliyatini baholaydigan aniq ma’lumot topish qiyin. Ayrim hollarda birinchi ionizitsiya potensialidan foydalaniladi, chunki ionlashishda erkin juftlik elektrondan uzoqlashadi, aynan, shu elektron vodorod bog‘lanishda ishtirok etadi. Potensial qancha kichik bo‘lsa, protonseptorlik xususiyati shunchalik effektiv bo‘ladi. Lekin bu universal g‘oya emas. Masalan, galoidovodorodlar qatorida (HF, HCl, HBr) proton akseptorlik qobiliyati ortadi, ionizatsiya potensiali esa kamayadi HF (I1=16.4eV), HCl (12.8eV), HBr (11.7eV), ayrim sistemalarda bunday emas. Aniq tajriba natijalariga ko‘ra uchlangan aminlarda azot atomi mustahkam bog‘ hosil qiladi. Karbonil guruhda C=O (asetonda), karboksil guruhda O (efirda) kislorod kuchsiz bog‘lanish hosil qiladi, yana ham kuchsiz bog‘lanish NO 2 da azot bo‘ladi. C≡H guruhda spirtlar molekulalarida kislorod, C=O guruhda C atomi aromatik birikmalar [10] yoki qo‘sh bog‘lardagi  -elektronlar kuchsiz bog‘lanish hosil qiladi. Shartli ravishda barcha H-bog‘lanishlarni bitta bog‘ga to‘g‘ri keladigan ta’sir energiyasining miqdoriga qarab bir necha guruhga bo‘lish mumkin. Eng yuqori o‘zaro bog‘lanish (samoassotsiatsiya) suvda bo‘ladi. Har bir suv molekulasi 4 ta bog‘lanishda qatnashadi. Ikkitasi vodorod atomi orqali donor proton sifatida, ikkitasi kislorod atomi orqali akseptor sifatida. Vodorod bog‘lanish mavjudligi ko‘pgina moddalarning makroskopik xossalarini o‘zgartiradi. Turdosh brikmalar qatorida H 2 O ning qaynash temperaturalari birinchisida eng yuqori bo‘ladi. Bu qatordagi qonuniyatga ko‘ra suv normal sharoitda qaynashi lozim bo‘lgan temperaturga nisbatan ancha yuqori temperaturada qaynaydi. Bu qatordagi qonuniyatga ko‘ra suv taxminan 200 0 C dan pastroq temperaturada, ya’ni -100 0 C temperaturada qaynashi lozim. Ma’lumki, molekula bog‘lanishlari zanjirlarining oriyentatsiyasi tufayli sistemalarning dielektrik doimiyliklari ortadi. Masalan, HCN uchun ε = 95, H 2 O uchun ε = 80, CH 3 OH uchun ε = 33 ga teng. II BOB . TADQIQOT OB’EKTI VA USULLARI 2.1 §. Tadqiqot ob’ektini tanlash Asetaldegid (sirka aldegid, etanal, metilformaldegid) CH 3 CHO kimyoviy formulali aldegidlar sinfining organik birikmasi, etanol va sirka kislotasining aldegididir. Bu eng muhim aldegidlardan biri bo'lib, tabiatda keng tarqalgan va sanoatda ko'p miqdorda ishlab chiqariladi. Asetaldegid qahva, pishgan mevalar, non tarkibida bo'lib, o'simliklar metabolizmi natijasida sintezlanadi. Shuningdek, etanolning oksidlanishi natijasida hosil bo'ladi. Strukturaviy formula si asetaldegidning Ratsional formulasi: CH 3 CHO Asetaldegidning kimyoviy tarkibi Belgi Element Atom og'irligi Atomlar soni Massa ulushi C uglerod 12.011 2 54,5% H vodorod 1.008 4 9,2% O kislorod 15.999 1 36,3% Atsetaldegid — CH ₃ CHO, sirka aldegidi, etanal, to yingan aldegidlarlanʻ biri. Molekuyar og’irigi 44,05 g/mol. O tkir hidli, rangsiz suyuqlik, suvda yaxshi ʻ eriydi. Zichligi 778 kg/m 3 . Qaynash temperaturasi 20,8°C. Modda o'tkir hidli rangsiz suyuqlik, suvda, spirtda, efirda oson eriydi. Juda past qaynash nuqtasi (20,8° C) tufayli asetaldegid trimer - paraldehit shaklida saqlanadi va tashiladi, uni mineral kislotalar (odatda oltingugurt) bilan isitish orqali olish mumkin. Sirka aldegid sirka kislotasi, butadien, ba'zi organik moddalar va aldegid polimerlarini olish uchun ishlatiladi. An'anaviy ravishda asetaldegid asosan sirka kislotasining kashshofi sifatida ishlatilgan. Monsanto va Kativa jarayonlari yordamida sirka kislotasi metanoldan samaraliroq ishlab chiqarilganligi sababli ushbu ariza rad etildi. Kondensatsiya reaktsiyasi nuqtai nazaridan, asetaldegid piridin hosilalari, pentaeritrol va krotonaldegid uchun muhim kashshof hisoblanadi. Karbamid va atsetaldegid kondensatsiyalanib, qatronlar hosil qiladi. Sirka angidridi atsetaldegid bilan reaksiyaga kirishib, etiliden diasetat hosil qiladi, undan polivinilatsetat monomeri vinilatsetat olinadi. Asetaldegid teriga ta'sir qilganda zaharli, tirnash xususiyati beruvchi va kanserogen hisoblanadi. Shu bilan birga, atsetaldegidning zaharliligi formaldegidnikiga qaraganda pastroqdir, chunki asetaldegid organizmda zararsiz sirka kislotasiga tez oksidlanadi. Bu, shuningdek, yonish, chekish va avtomobil chiqindisi natijasida havo ifloslantiruvchi hisoblanadi. 2.2 §. Molekulalararo o’zaro ta’sir va vodorod bog’lanishli komplekslarni o’rganuvchi spektral asboblar Infraqizil yutilish spektrini o’rganuvchi asbobning ishlash usuli bilan qisqacha tanishish. Molekulalarning tebranma - aylanma harakatiga mos keluvchi yutilish va nurlanish elektromagnit to’lqinlar shkalasining infraqizil sohasida yotadi. Shuning uchun moddalarning tebranma aylanma harakatiga mos keluvchi spektrni yorug’likning IQ yutilishi prinsipi asosida ishlovchi asboblar yordamida o’rganish qulay. Bunday eng zamonaviy qurilmalardan bir Sankt-Peterburg universitetining molekulyar spektroskopiya kaferdasidagi Bruker IFS 125 HR makali Fur’e spektrometri hisoblanadi. Uning asosoini Maykelson interfrometri tashkil qiladi. Spektrometr to’liq avtomatlashtirilgan bo’lib, u 400 sm -1 dan 1200 sm -1 gacha bo’lgan diapazonda ishlatiladi. Uning ajrata olish qobiliyati 0.001 sm -1 ni tashkil qiladi. 4-rasm. spektrometrining optik sxemasi. Standart Bruker IFS 125 HR 5-rasm. Spektrometrga umumiy ko’rinishi. Ta’rifi A Manba bo’linmasi B Interferometr bo’linmasi C Skaner bo’linmasi D Namuna bo’linmasi E Kanalni almashtirish sub-kamerasi F Detektor bo’linmasi G Detektor chiqish portlari H Qopqoq pilitasi katta aksessuarlarga kirishni ta’minlaydi I Parallel nur uchun chiqish porti J Parallel nur uchun kirish porti K Yo’naltirilgan nur uchun kirish porti 6-rasm. Bruker IFS 125 HR ning optik sxemasi. Manba elementlari tashqi ko'rinishi 7-rasm. Tashqi ko'rinish. 8-rasm. Ichki ko'rinish. Ta’rifi A Qadamli motor dvigateli B NIR/VIS manba C FIR manba D MIR manba E Yorqin terminali va boshlang’ish quti F Manba tanlash ko’zgusi G Sferik fokuslovchi ko’zgu 2.3 §. Zichlik funksiyalar nazariyasi (DFT) usuli Bugungi kunda zichlik funksional nazariyasi (DFT-Density Functional Theory) - kimyo va fizika sohalaridagi ko‘pchilik muammolarni yechishda keng qo‘llanilib kelinmoqda. Maxsus, faqat DFT hisoblashlarini amalga oshiradigan majmualar yaratilgan. DFT usullari Firefly/Gamess, Gaussian va boshqa majmualarga kiritilgan [3,6,14]. Bu usul asosida Kon-Shem yondoshuvi yotadi. Bunga, 1964 yilda Xoenberg va Kon tomonidan taklif qilingan teoremalar asos bo‘lgandi. Unga ko‘ra molekulaning asosiy elektron holatdagi xossalari asosiy holat elektron zichlik funktsiyasi ρ 0 (x,y,z) bilan aniqlanadi. Matematika kursidan ma’lumki, funksiya biron bir sonni xuddi shunday songa yoki boshqasiga o‘girish xususiyatidir. Buni kalkulyatorda amallarni bajarishga o‘xshatish mumkin. Masalan, 2 sonini yozib x 3 funksiyasini bajarsak 8 soni chiqadi. Xoenberg-Kon teoremasiga ko‘ra, molekulaning asosiy holatdagi xossasi asosiy holat zichligining funksiyasidir. Masalan, sistema energiyasi E 0 zichlik funksiyasi natijasida topilishi mumkin: ρ 0 (x,y,z) - E 0 . Funksiyani F[ρ 0 ] bilan belgilasak, E 0 = F[ρ 0 ] = E[ρ 0 ] (10). Kon va Shem tomonidan orbitallarni hisoblash sxemasining kiritilishi DFT- ning kompyuter kimyoda keng miqyosda qo‘llanilishiga olib keldi. Kon-Shem nazariyasining asosiy g‘oyasi kinetik energiya funksionalini ikki qismga (T s va T c ) bo‘lishdan iborat [3]. 1-chisi (T s ), ta’sirlashmayotgan elektronlar sistemasi hisoblanishini, 2-chisi (T c ) to‘ldiruvchi qismni ifodalaydi (correction). T[ρ] = T s [ρ] + T c [ρ] (11) Ts[ρ]= ∑ i m ⟨ϕ1|− 1 2∇ 2i|ϕi⟩ (12) Bu yondoshuv asosida molekulyar sistemalarni xuddi XFR usulidek o‘rganish imkoniyati tug‘ildi, yani orbitallarni tuzish MO AOChK usulida olib boriladi va atom orbitallarni ifodalash basis to‘plamlari yordamida olib boriladi, yana shuningdek, orbitallar va ularning energiyalari MMU bilan aniqlanadi. Zichlik funksionali nazariyasida xuddi XFR tenglamasidek Kon-Shem tenglamasi mavjud: Ts[ρ]= ∑ i m ⟨ϕ1|− 1 2∇ 2i|ϕi⟩ (13) ∑ ν=1 m (K μν− εiSμν)ciν= 0, μ=1,2 ,...,N (14) DFT yondoshuvida K , v - matritsasi Fok matritsasiga o‘xshash. Kon-Shem orbitallarining energiyasi quyidagi asriy tenglamadan topiladi: |K μν− E1Sμν|= 0. (15) Umumiy energiya XFR usulida quyidagicha topilishini inobatga olsak: E Total =T + E ne + J + K+E nn (16) DFT usulida ham xuddi shunga o‘xshash: E DFT [ ρ ]=T s [ ρ ] + E ne [ ρ ] + J[ ρ ] + E xc [ ρ ] (17) (16) tenglamada E ne - elektronlarning yadroga tortishish energiyasi, J- elektronlarning o‘zaro itarishish kulon energiyasi, K -almashinuv energiyasi, Enn- yadrolararo ta’sirlashuv, Born-oppengeymer yaqinlashuviga ko‘ra E nn =const. (17) tenglamadagi kinetik energiys T s Kon-Shem orbitallaridan tashkil topgan Sleyter determinant yordamida topiladi. E xc - korrelyasion-almashinuv funksionali. Yarim empirik hisoblashlarda (Mopac) ELECTRONIC ENERGY 16 tenglamadagi T, E ne , J va К energiyalar summasini ifodalaydi. CORE-CORE REPULSION esa E nn -ni ifodalaydi: FINAL HEAT OF FORMATION = -7.55754 KCAL TOTAL ENERGY = -1018.35044 EV ELECTRONIC ENERGY = -2522.40133 CORE-CORE REPULSION = 1504.05088 IONIZATION POTENTIAL = 10.75897 NO. OF FILLED LEVELS = 13 MOLECULAR WEIGHT = 187.862 COMPUTATION TIME = 0 h 0 min 1 sec Firefly/Gamess programmasida ab initio va DFT hisoblashlarda bir elektronli va ikki elektronli integrallar energiyalari (hartrida, l hartri=627.509 kkal/mol) alohida ko‘rsatiladi. Undan tashqari potensial energiya tarkibiy qismlari ham ko‘rsatilgan bo‘ladi. ENERGY COMPONENTS ONE ELECTRON ENERGY = -326.1341636329 TWO ELECTRON ENERGY= 109.8764315356 NECLEAR REPULSION ENERGY= 64.2863884636 TOTAL ENERGY = -151.9713436338 ELEKTRON-ELECTRON POTENTIAL ENERGY= 109.8764315356 NUCLEUS-ELECTRON POTENTIAL ENERGY= -478.0854318075 NUCLEUS-NUCLEUS POTENTIAL ENERGY= 64.2863884636 TOTAL POTENTIAL ENERGY= -303.9226118083 TOTAL KINETIC ENERGY= 151.9512681745 VIRIAL RATIO (V/T)= 2.0001321177 (17) tenglamadagi tenglamadagi E XC qiymatini topish orqali ko ‘ p elektronli sistemalarning umumiy energiyasini aniqlash mumkin . Ammo, amaliyotda uning aniq qiymati ma’lum emas. Ma’lum bo‘lgan DFT usullari parametrlash natijasida topilgan E xc [ρ] funksionali bilan farq qiladi [6]. Bir nechta yondoshuvlarga asoslangan DFT usullari taklif qilingan. Masalan, lokal spin zichlik yondoshuvi (Local Spin Density Approximation), gradientli korreksiya (GGA-Generalized Gradient Approximation) va gibrid usullar. LSDA usullarida XFR hisoblash aniqligidagi natijalar olingan. GGA yondoshuviga asoslangan usullar sarasiga B88 va LYP usullarini kiritish mumkin. B88 1988-yil Bekke tomonidan taklif qilingan . LYP usulining avtorlari Li, Yang va Parr hisoblanadi. Hisoblashlarda GGA yondoshuviga asoslangan usullarda LDA yondoshuviga nisbatab aniqroq natijalar olingan. Bugungi kunda gibrid yondoshuvga asoslangan usullar keng tarqalgan, E XC BLYP = (1− a)E X LSDA +a⋅E X HF +b⋅ΔE X B88+(1− c)EC VWN +c⋅ΔE C GGA (2.3.9) Masalan, B3LYP. B u yerda, a, b va с Ве kk е tomonidan aniqlangan konstantalar. Ifoda Xartri-Fok (HF), B88 va LSDA usullaridan topiladigan tuzatish almashinuv qismlarini o‘z ichiga olgan. Yana shuningdek, korrelyasion energiyalarni ifodalashda Vosko, Vilk va Nusair (Vosko, Wilk, Nusair) formulasidan foydalanilgan hamda gradient korreksiya kiritilgan. Firefly/Gamess programmasidagi B3LYP1 boshqa programmalardagi B3LYP bilan ekvivalent. Firefly-ga B3LYP5 usuli ham kiritilgan. Undan tashqari bu programmaga LYP, BLYP, BHHLYP, BVWN5 kabi 20-dan ortiq DFT usullari kiritilgan . Gaussian programmasida LSDA, BPV86, B3LYP, CAM-B3LYP, B3PW91, MPW1PW91, PBEPBE, HSEH1PBE, HCTH, TPSSTPSS, WB97XD va boshqa usullari mavjud [2,26]. III BOB OLINGAN NATIJALAR VA ULARNING TAHLILI 3.1 IQ yutilish spektri yordamida CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslarning spektral parametrlarini aniqlash Moddalarning xossalari ularning qanday elementlardan tashkil topganidan tashqari, molekulalararo o’zaro ta’sirning tabiatiga bog’liq. Molekulalararo o’zaro ta’sirlar ichida vodorod bog’lanish alohida o’rin tutadi. Bunda bir molekula tarkibida kimyoviy bog’langan vodorod atomi boshqa molekulaning elektromanfiy atomi bilan qo’shimcha bog’lanish hosil qiladi. Bu bog’lanish tufayli moddaning termodinamik parametrlari o’zgaradi. Molekulalararo o’zaro ta’sir birinchi navbatda molekulalarning spektral parametrlarini o’zgarishiga olib keladi. Agar R-XH guruhda X ning elektromanfiyligi, shuningdek R radikalning elektromanfiyligi qancha katta bo‘lsa XH shunchalik kuchli proton beruvchi hisoblanadi. Bundan ko‘rinadiki, proton berish qobiliyati vodorod atomidagi musbat zaryadning miqdori bilan aniqlanadi, hamda molekulalararo o’zaro ta’sir birinchi navbatda molekulalarning spektral parametrlarini o’zgarishiga olib keladi. Bu o’zgarishlar tebranish spektrida ayniqsa yaqqol nomoyon bo’ladi. Vodorod bog’lanish tufayli birinchi navbatda bog’lanishda ishtirok etayotgan A-H molekulasining tebranish polosasi past chastota tomon siljiydi va IQ yutilish spektrida bu polosaning integral intensivligi ortadi. Bundan tashqari H- bog’lanish tufayli uchtadan oltitagacha ya’ni molekulalararo tebranma erkinlik darajalari paydo bo’ladi. Ushbu ishda HF molekulasining formaldegid va asetaldegid bilan hosil qilgan vodorod bog’lanishli kompleksida o’zaro ta’sirlashuvchi molekulalarning elektro-optik parametrlari (tebranish chastotalari, molekulalarda elektronlar taqsimoti, tebranish polosalarining intensivliklari) noemperik hisoblashlar yo’li bilan o’rganilgan. Bu usullar yordamida berilgan elektronlar soniga asoslanib, sistemaning kvant-mexanik holati aniqlanadi. Molekuladagi hisoblashlar adiabatik yaqinlashishda amalga oshiriladi, ya’ni energiya va to‘lqin funksiyasini aniqlash masalalari yadrolarning fazodagi belgilangan holati bo‘yicha alohida-alohida yechiladi. Noemperik hisoblashlar shuni ko’rsatdiki, MP2/ 6-311++G(2d,2p) atom funksiyalar to’plami negizida yuqori aniqlikda hisoblashlar amalga oshirildi. CH 3 CHO∙∙∙HF va CH 2 O∙∙∙HF komplekslari ham vodorod ftorid kompleksi kabi kimyoviy xususiyatlarga va C s simmetriyaga ega. Noempirik hisoblashlar Gaussian-09 dasturi yordamida asetaldegid va formaldegid molekulalarining HF bilan komplekslarining optimizatsiyalangan tuzilishlari uchun MP2 usulida, 6-311++G(2d,2p) bazislar to‘plamida amalga oshirildi. Quyidagi 1- va 2- rasmlarda Asetaldegid va formaldegid molekulalarining HF bilan komplekslarining geometrik tuzilishlari keltirilgan. 1-rasm. CH 2 O∙∙∙HF kompleksining geometrik tuzilishi 2-rasm. CH 3 CHO∙∙∙HF kompleksining geometrik tuzilishi O’zaro ta’sirlashuvchi molekulalarning geometrik parametrlari quyidagicha atomlar orasidagi masofalar qiymatlari CH 3 CHO∙∙∙HF kompleksida r(OC)=1.222 Å , r(CH)=1.083 Å, 1.089 Å, 1.089 Å, 1.099 Å , r(CC)=1.494 Å , r(OC)=1.222 Å , r(HF)=0.938 Å , r(O∙∙∙H)=1.706 Å va CH 2 O∙∙∙HF kompleksida r(OC)=1.219 Å , r(CH)=1.094 Å, 1.094 Å, r(HF)=0.935 Å , r(O∙∙∙H)=1.734 Å ekanliklari hisoblandi. Asetaldegid bilan vodorod ftorid orasidagi masofa vodorod bog’lanish hosil qilganda r(O∙∙∙H)=1.706Å ga teng bo’lsa, formaldegid bilan vodorod ftorid orasidagi masofa vodorod bog’lanish hosil qilganda r(O∙∙∙H)=1.734 Å ga teng ekanlini guvohi bo’ldik. CH 3 CHO∙∙∙HF kompleksi CH 2 O∙∙∙HF kompleksga nisbatan sezilarli darajada kuchli molekulalararo o’zaro ta’sirga ega ekan. Bu o’rinda analitik hisoblashlarning ham o’z o’rni bo’lib, noemperik hisoblashlar analitik jihatdan hisoblash imkoni bo’lmagan hollarda ishlatiladi. Ikki atom orasidagi masofani Gaussian dasturi yordamida MP2/ 6-311++G(2d,2p) funksiyalar to’plami negizida 10 4 martalik ehtimoliyat bilan hisoblaydi. Buni analitik jihatdan hisoblashning imkoni yo’q. Umumiy qilib aytganda, noempirik hisoblashlar taklif qilingan modelning o‘lchangan natijalar bilan adekvatligini ta’minlash uchun molekulyar sistemalarda ma’lum bir yaqinlashishlar orqali Shredinger tenglamasining yechimini topish jarayoni deb qarash mumkin. Tajriba orqali olish mumkin bo‘lmagan, murakkab molekulyar tuzilmalarning va effektlarning xossalarini hisoblashlar orqali aniqlash mumkin. Kvanto – kimyoviy hisoblashlar orqali aniqlangan natijalardan spektroskpik usul bilan olingan natijalar bilan taqqoslashda, o‘rganilgan moddalardan amaliyotda foydalanish jarayonlarida keng qo‘llaniladi . Bundan tashqari suyuqliklarning dinamik-tuzilish xarakteristikalarini aniqlashda, komplekslar hosil bulish jarayonini o‘rganishda amaliyotda o‘z tadbig‘ini topmoqda. 3.2 CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslari ishtirokida HF molekulasining tebranish polosasining hosil bo’lish mexanizmini o’rganish Alohida molekulalarning tebranma va tebranma-aylanma harakati, ularning o ’ zaro ta ’ siri va bu ta ’ sirlarning spektrda namoyon bo ’ lishini tahlil qilish ixtiyoriy agregat holatdagi moddalarning tabiatini ularni tebranish spektriga qarab, tushuntirishda muhim rol o’ynaydi. Т ebranma-aylanma polosalarning hosil bo ’ lish mexanizmini tushuntirish bugungi kunda spektroskopiyaning dolzarb muammolaridan biri hisoblanadi. K eyingi yillarda bu borada ancha yutuqlar qo’lga kiritilgan, tajribada olingan natijalarni kvanto-ximik hisoblash yo’li bilan tahlil qilib, molekulyar komplekslarning tebranma-aylanma polosalarning har bir energetik sahtdagi o’tishlarni hisoblash yo’li bilan tiklashga erishilmoqda. Boshqacha aytganda tebranma-aylanma polosalarning hosil bo’lish mexanizmini nazariy jihatdan tushuntirish imkoni yaratilmoqda. Lekin bunday olingan tajribalar ва kvanto-ximik hisoblangan komplekslar soni sanoqli va bu boradagi izlanishlar jadal davom etmoqda. Ushbu ishda HF molekulasining CH 2 O (CH 3 COH) molekulalari bilan hosil qilgan komplekslarining IQ yutilish spektrini tajribada kuzatish va ularni kvanto-ximik hisoblash yo’li bilan yutilish polosalarini taqqoslash maqsad qilib qo’yilgan. Bu esa tebranish spektroskopiyasida qator fundamental masalarni yechishda muhim rol o’ynaydi. Jumladan, molekulalararo o’zaro ta’sir tufayli tebranish polosalarining hosil bo’lish tabiati va mexanizmini tushuntirish imkonini beradi. H 2 CO (CH 3 COH) •••HF komplekslari uchun mp2//6-311++G(3df,3pd) yaqinlashishda muvozanat geometriyasi, bog’ hosil bo’lish energiyasi, garmonik va angarmonik spektral parametrlari ba’zislar to’plami xatoligini hisobga olgan holda Gaussian 09 dasturida ikkinchi tartibli yordamida hisoblangan. Formaldegid va asetaldegid molekulalarining HF molekulasi bilan hosil qilgan komplekslarining geometrik tuzilishi, parametrlari keltirilgan va tahlil qilingan. Alohida- alohida bir nechta bazislarda hisoblanib, o’rganib chiqilgan. 1-Rasm. CH 3 COH ∙∙∙HF kompleksning optimal geometriyasi1-Rasm. CH 2 O HF kompleksning optimal ∙∙∙ geometriyasi Таблица 1. Энергия молекул, комплексов, энергия комплексообразования Название молекулы Энергия молекулы/ комплекса, A . U . Энергия комплексо- образования, A . U . Энергия комплексо- образования, Ккал/моль HF  Ацетальдегид  Комплекс 1 Комплекс 2а Комплекс 2 b Где взять? Открываем файл и смотрим в конце. Проверяем, что все молекулы и комплексы сосчитаны в одном базисе. В таблицу в колонку “энергия молекулы/комплекса, AU ” записываем число, стоящее рядом с надписью MP 2 Затем сосчитаем энергию комплексообразования для трех разных комплексов в AU ( atomic units ), а затем переведем их в ккал/моль. Храните как можно знаков, до последнего действия!!! Энергия комплексообразования, например для комплекса 1, считается по такой формуле:Ecompl = Ecomlplex 1− EHF − EH4C2O Геометрические параметры Надо заполнить следующую таблицу Сейчас в таблице стоят атомы, расстояния между которыми надо смотреть. Таблица 2. Геометрические параметры мономеров и комплексов R(HF )  R (HF) Ком - H4C2 O R(C- H)  R ( C- H ) Комп- H 4 C 2 O R(C- H)  R ( C - H ) Комп- H 4 C 2 O R(C=O )  R(C =O) Комп - H4C2 O Меж -мол расст HF -- -- -- -- -- -- -- -- H4C2 O -- -- C1H 2 -- C1H 3 -- C5O6 -- -- Комп 1 H9F8 C1H 5 C1H 4 C2O3 O3H 9 Комп 2a H9F8 C1H 4 C1H 2 C5O6 F8H4 Комп 2b H9F8 C1H 2 C1H 3 C5O6 F8H2 Угол НСН  угол = Компл – H4C2O Угол HCH  угол = Компл – H4C2O Межмол угол 1 Межмол угол 2 HF -- -- -- -- -- -- H4C2O H2C1H4 -- H2C1H3 -- -- -- Комп 1 H5C1H6 H4C1H5 F8H9O3 H9O3C2 Комп 2a H3C1H4 H2C1H3 H9F8H3 F8H3C1 Комп 2b H2C1H4 H2C1H3 H9F8H3 F8H3C1 Как сделать? Открываем GaussView Расстояние – Стрелкой выделяем нужные атомы. Получаем Записываем число в нужную клетку таблицы. Не больше 4 цифер после точки! Углы - Нажимаем на нужные атомы в нужной последовательности Записываем в нужную ячейку таблицы. Не больше 2 цифр после точки! Garmonik va angarmonik chastotalar va fundamental o'tishlarning intensivligi, hamda ularning farqi Tebranishla r Monomer (CH 3CHO ,HF ) Kompleks ( CH 3CHO ...HF ) F arq i Garmonik hisoblash Angar monik hisoblash Garmonik hisoblash Angar monik hisoblash Monomer Kompleks №  , sm -1 I , km/mol  , sm -1 I , km/mol  , sm -1 I , km/mol  , sm -1 I , km/mol 1  ( HF) (valent ) 4176.41 116.814 3995.14 115.255 3680.32 1036.430 3494.98 791.206 181.16 1.559 185.34 245.22 2  (C1H3 ) (valent ) 1 3201.74 4.847 3063.93 6.823 3206.31 0.602 3070.09 0.862 137.81 -1.976 136.22 -0.26 3  (C1H2 H4) (valent,ass ) 2 3150.48 3.750 3015.71 4.420 3150.80 1.096 3014.30 1.342 134.77 -0.67 136.5 -0.246 4  (C 1 H 2H3H4) (valent ) 3 3068.17 1.907 2964.41 1.325 3069.78 3.824 2965.29 1.833 103.76 0.582 104.49 1.991 5  (C 5 H 6) (valent ) 2962.90 102.432 2743.07 42.215 3022.20 79.769 2893.76 64.045 219.83 60.217 128.44 15.724 6  (C O) (valent ) 1778.43 136.195 1738.43 106.903 1765.65 162.522 1737.06 99.501 40 29.292 28.59 63.021 7  (H2C1H3) (defarmatsion ) 1491.09 9.825 1443.01 9.936 1491.82 11.274 1442.40 10.887 48.08 -0.111 49.42 0.387 8  (H2C1H4) (defarmatsion ) 1478.61 21.591 1435.85 16.516 1480.45 27.470 1446.08 13.536 42.76 5.075 34.37 13.934 9  (OCH) (defarmatsion ) 1430.29 9.839 1407.61 7.868 1439.62 8.974 1403.50 4.248 22.68 1.971 36.12 4.726 10  (C 1 H 2H3H4), soyabonsimon 1392.94 20.301 1353.52 21.188 1400.77 22.710 1360.79 23.425 39.43 -0.887 39.98 -0.715 11  (C5C1H3) (defarmatsion ) 1144.25 21.929 1116.33 24.015 1167.16 25.430 1135.39 24.591 27.92 -2.086 31.77 0.839 12  (C5C1H2, C5C1H4) 1138.21 1110.82 1146.90 1117.61 27.39 29.29 (defarmatsion ) 0.005 0.022 0.021 0.046 -0.017 -0.025 13  (C1C5H) (valent ) 904.99 7.070 865.16 4.425 914.59 3.521 920.54 5.160 39.83 2.645 -5.95 2.515 14  (H lar matematik mayatniksimon) 780.15 1.401 765.65 1.516 855.68 91.665 637.28 81.408 14.5 -0.115 218.4 10.257 15  (OC5C1) (defarmatsion ) 509.25 12.757 508.57 12.280 841.77 167.807 731.07 170.922 0.68 0.477 110.7 -3.115 16  (burama) 161.29 1.404 146.36 1.349 775.73 11.835 822.17 18.222 14.93 0.055 -46.44 -6.387 17νσ (H9)( mayatnik simon) 530.54 14.736 526.11 14.258 4.43 0.478 18 νσ (valent ) 240.33 17.562 212.57 17.457 27.76 0.105 19 νσ (defarmatsion ) 170.40 0.274 153.28 0.066 17.12 0.208 20 νσ (defarmatsion ) 106.73 0.667 90.03 0.421 16.7 0.246 21 νσ (defarmatsion ) 87.94 6.273 78.33 5.243 9.61 1.03 Гармонические частоты Проверяем, что у нас один и тот же базис для всех комплексов и мономеров Вам в разных комплексах надо найти одинаковые колебания. Ниже в таблице приведены их вид колебание Мономер ( HF, H4C2O) Комплекс 1 Комплекс 2 Комплекс 3  ( HF) stretching ( валентное)  (CH ) stretching ( валентное) 1  (CH ) stretching ( валентное) 2  (C O) stretching ( валентное)  (HCH) bending ( деформационное)  (OCH) bending ( деформационное)  зонтичное  ( HF ) либрация в плоскости zx  ( HF ) либрация в плоскости y x  межмолекулярное валентное  межмолекулярное  межмолекулярное Валентное колебание – колебание, при котором меняется только длина связи. Деформационное колебание – колебание, при котором меняется величина угла между атомами  ( HF) stretching ( валентное)  (CH ) stretching ( валентное) 1  (CH ) stretching ( валентное) 2  (C O) stretching ( валентное)  (HCH) bending ( деформационное)  (OCH) bending ( деформационное)  зонтичное  ( HF ) либрация в плоскости zx  ( HF ) либрация в плоскости y x  межмолекулярное валентное Как делать? Открываем файл в GaussView 1. 2. XULOSA 1.Molekulalararo o’zaro ta’sir, jumladan vodorod bog’lanish o’zaro ta’sirlashuvchi molekulalarning spektral parametrlarini o’zgartirar ekan. Bu o’zgarish o’zaro ta’sir energiyasiga bog’liq ekan. 2.Molekulalararo vodorod bog’lanish energiyasi Van-der-Vaals o’zaro ta’sir energiyasiga yaqin bo’lganda νAH tebranish polosasi faqat past chastota tomonga siljib, polosaning formasi deyarli o’zgarmaydi. 3. Tipik vodorod bog’lanishli komplekslarda νAH tebranish polosasi formasining murakkablashishiga sabab simmetriyasi o’zaro mos tushuvchi past chastotali kombinatsiyalanish ν s ± ν σ deb tushuntiriladi. 4. IQ yutilish spektrida tebranish polosasining tebranish polosasining intensivligi dipol momentining o’zgarishiga proporsional bo’lganligi sababli o’zaro ta’sir energiyasi qancha katta bo’lsa kompleks hosil bo’lishida qatnashayotgan νAH polosaning intensivligi ham shuncha katta bo’ladi 5. Noempirik hisoblashlar yordamida molekuladagi atomlar o’rtasidagi bog’ uzunliklari, atomlarda zaryadlar taqsimoti, molekulaning dipol momenti va kompleks hosil bo’lishi energiyasi aniqlandi. 6. Noempirik hisoblashalar yo’li bilan topilgan spektral va energetik parametrlar , turli xil usullar bilan tajribada olingan spektral parametrlari bilan deyarli mos tushadi. 7. Vodorod bog’lanishli komplekslarda bog’lanish energiyasi bilan νA H polosaning past chastota tomon siljishi va formasi o’rtasida uzviy bog’lanish qonuniyati mavjudligini ko’rsatish mumkin. FOYDALANGAN ADABIYOTLAR RO’YXATI 1. М.В.Валькенштейн. Строение и физические свойства молекул. –Москва, Ленинград, 1955, -638 С. 2. Н.Д.Соколов. Водородная связь. Успехи физических наук. 1955, Т. LVII , вып 2. С . 205-278 . 3. G.C.Pimentel, A.L. McClellan. The Hydrogen Bond, Freeman: San Francisco, 1960. p. 195. 4. З.Фишер, Статическая теория жидкостей. ГИФ. М.Л., Москва, 1961. 5. Дж.Пиментал, О.Мак-Клелан, Водородная связь. М.: Мир. 1964. С.462. 6. Н.Г.Бахшиев, Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий. -Л. Изд. Наука. 1972. -265 С. 7. И.В.Герасимов, К.Г.Тохадзе. “ Спектроскопическое определение энергии комплексов трифторуксусной кислоты с акцепторами протона в газовой фазе ”. Журнал прикладной спектроскопии . Том ХХ VI , вып уск 6, июнь 1977 г. 8. И.В.Герасимов, К.Г.Тохадзе, А.И.Кульбида, В.М.Шрайбер. “ Спектроскопическое исследование систем с сильной водородной связью в газовой фазе при высоких температурах ”. Журнал прикладной спектроскопии . Том ХХХ II , вып. 6, июнь 1980 г. 9. А.Н.Матвеев. Молекулярная физика. - М., Высшая школа, 1981. 10. Н.Д.Соколов. Водородная связь. М.: Наука, 1981, -287 С. 11. Г.С.Ландсберг. "Оптика" . Тошкент "Ўқитувчи"— 1981 йил. 12. И.Г.Каплан. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. – Москва: Наука, 1982, -312 С. 13.М.И.Ш ax п apo нов, Межмолекулярные взаимодействия. М.:Знание, 1983.64с. 14. Дж.Грассели, М.Снейвили, Б.Балкин. Применение спектроскопии КР в химии. Пер. с англ. Е.А.Пазюк. М.: Мир, 1984, -216 С. 15. П.Кэри. Применение спектроскопии КР и РКР в биохимии. Пер. англ.; под ред. Б.В. Локшина. М .: Мир , 1985. -272 С . 16. C.Lee, W.R.Yang, G.Parr. Development of the Colle-Salvetti correlation- energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. B. 1988, 37, pp. 785. 17. M.J.Frish, M.Head-Gordon, J.A.Pople. Direct analytic SCF second derivatives and electric field properties // J. Chem. Phys. 1990, 141, pp. 189-196. 18. Ф . Х . Тухватуллин , А . Қ . Атаходжаев , А . Жумабаев , У . Н . Ташкенбаев , Г . Муродов . Журн . Прикл . спектр . Т . 56, № 6, (1991), С . 10. 19. G.P Xomchenko ,, Kimyo” Toshkent 1992 y. 20. S.Suzuki, P.G.Green, R.E.Bumgarner, S.Dasgupta, W.A.Goddard, G.A. Blake Science (1992), 257, 942. 21. A.D.Becke. Density functional thermochemistry 3 the role of exact exchange // J. Chem. Phys . 1993, 98 (7), pp . 5648-5652. 22. В.В.Преждо, И.П.Крайнов. Межмолекулярные взаимодействия и электрические свойства молекул. - Харков, 1994, -239 С. 23. R.N.Pribble, A.W.Garret, K.Haber, T.S.Zwier. J. Chem. Phys . (1995), 103, 531. 24. К.С.Краснова, Строение вещества. -Москва, Высшая школа, 1995, -512 С. 25. S.Djafari, G.Lembach, H.D.Barth, B.Z. Brutschy Phys. Chem. (1996), 195, 253 26. S.Djafari, H.D.Barth, K.Buchhold, B.J.Brutschy. Chem. Phys. (1997), 107, 10573. 27. I.E.Boldeskul, I.F.Tsymbal, E.V.Ryltsev, Latajka Z., Barnes A.J.Mol. Struct. (1997), 436, 167. 28.M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel. Gaussian 98. – Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 1998 . 29. H . Rustamov. Fizika kimyo. Toshkent. “O’zbekiston” 2000 yil 30. R.E.Asfin, G.S.Denisov, K.G.Tokhadze, J.Mol. Struct. 608, 161 (2002). 31. Р.Э.Асфин, Г.С.Денисов, З.Мильке, К.Г.Тохадзе, Оптика и спектр. 99, 62 (2005). 32. В.П.Булычев, Е.И.Громова, К.Г.Тохадзе, Экспериментальное и теоретическое исследование структуры полосы поглощения v ( HF ) в комплексе Н 2 О...НГ\ Оптика и спектроскопия 2004. 33. I . Doroshenko , O . Lizengevych , V . E . Pogorelov , L . Savransky // Ukr . J . Phys , 49 (2004). P540-544. 34. F.H.Tukhvatullin, A.Jumabaev, G.Muradov, H.A.Hushvaktov, A.Absanov. Raman spectra of C  H vibrations of acetonitrile in aqueous and other solutions. Experimental results and ab initio calculations // J. Raman spectroscopy. 2005. V.36, Issue (10). P. 932-937 35.V.Pogorelov, L.Bulavin, O.Lizengevich, I.Doroshenko, L.Savranskij, A.Veretennikov, L.Berezovchuk. Vibrational spectroscopy of partially ordered condensed substances // III Международная конференция по молекулярной спектроскопии . Самарканд , 2006 г . С . 4. 36. F.H.Tukhvatullin, V.E.Pogorelov, Jumabaev A., Hushvaktov H.A., Absanov A.A., Shaymanov A. Aggregation of molecules in liquid methyl alcohol and its solutions. Raman spectra and ab initio calculations // Journal of Molecular Structure , Volume 881, Issues 1-3 , 2008 , P. 52-56 37. Л.М.Собиров, Б.С.Жураев. Молекуляр оптика, Самарканд, 2009. 38. K.G.Toxadze , G’.Murodov, M.Axrorov, G.Nurmurodova. Respublika ilmiy- amaliy anjumani materiallari. Qarshi, 2012. B.201-203. 39. G’.Murodov, Z.Mamatov, M.Axrorov, G.Nurmurodova. Respublika ilmiy- amaliy anjumani materiallari. Qarshi, 2012. B.218-220. 40.O.Jalilov, G.Nurmurodova. “ Fizika fanining rivojida iste’dodli yoshlarning o’rni” mavzusidagi Respublika ilmiy – amaliy konferensiyasi. Toshkent 2013. B .126-128. 41. Г.Муродов, К.Г.Тохадзе, Х.А.Хушвактов, А.Шодиев, Г.Нурмуродова. “ IV Международная конференция” Самарканд. 2013. Б.14. 42. О.Дж. Жалилов, М.Н. Абилов, Г. Нурмуродова, М. Шарипова « Tabiiy - ilmiy fanlardan mashg ‘ ulotlar o ‘ tishda informatsion texnologiyalarning qo ‘ llanilishi » mavzusidagi ilmiy - uslubiy anjumanining maqolalar to ‘ plami . Samarqand sh . 2014. B .102-103. 43. В.П.Булычев, К.Г.То хадзе, Г.Мурадов, Б.Т.Куйлиев. Исследование межмолекулярных взаимодействий и водородной связи в газовой фазе Возможности и перспективы. UZB . J . of . Physics . V . 16. N 2 2014 p . 153-158. 44.Р.Е.Асфин. Инфракрасные спектры систем с силъной водородной связъю в конденсирлванных фазах. Фосфиновые кислоты. UZB . J . of . Physics . V . 16. N 2 2014 p . 82 – 85. 43. G’.Murodov, O.J.Jalilov , G.E.Nurmurodova, M.N.Abilov , M.Sharipova . “Kondensatlangan muhitlar fizikasi va materialshunoslikning dolzarb masalalari” Respublika ilmiy-texnikaviy anjumani materiallari. 2014. B.14-15. 45. K.G.Toxadze, G’.Murodov, H.Xushvaqtov, H.Jumanov, Q.Xudaynazarov, G.Nurmurodova. “ Zamonaviy fizika va astrofizikaning dolzarb muammolari” mavzusidagi ilmiy – amaliy anjumani. Qarshi, 2015. B.1-3. 46.G’.Murodov, M.N.Abilov , G. E.Nurmurodova. “Fizika fanining rivojida iste’dodli yoshlarning o’rni” Respublika ilmiy-amaliy konferensiyasi materiallari Toshkent, 2015. 24-25. 47. G’.Murodov, H.Xushvaqtov. “Spektroskopiya asoslari” Toshkent “Voris” 2015. 48. G.Nurmurodova. “Jamiyatni modernizatsiyalash va hayot farovonligini oshirishda olimalarning o’rni” mavzusidagi olimalar va iqtidorli talabalarning Respublika ilmiy – amaliy anjumani. Samarqand, 2015. B.47 – 48. 49. М.Н.Абилов, Г.Нурмуродова, Б.Худойкулов, Н.Сирожова. « Magistrantlarning XV ilmiy koferensiyasi» materiallari. Samarqand, 2015. B. 89- 91. 50. Г.Нурмуродова. « Magistrantlarning XV ilmiy koferensiyasi» materiallari. Samarqand, 2015. B. 92-93. 51. A.Jumabayev, N.Murodova, G.Nurmurodova, X.Ibragimov. “Oliy va o’rta maxsus ta’lim tizimida fanlarni o’qitishda ilg’or pedagogik texnologiyalardan foydalanish” ilmiy – amaliy konferensiyasi. Samarqand, 2016. B. 9-10. 52. G’.Murodov, Z.Mamatov, G.Nurmurodova, A.Ibragimov, O’.Xo’jamov. “Oliy va o’rta maxsus ta’lim tizimida fanlarni o’qitishda ilg’or pedagogik texnologiyalardan foydalanish” ilmiy – amaliy konferensiyasi. Samarqand 2016 y . 9-10 mart , 48 b . 53. Г.Муродов, Г.Нурмуродова А. Ибрагимов З. Эрназаров М.Ахроров. “Современные проблемы физики конденсированного состояния – СПФКС – 2016”. Тезис докладов Республиканской научной конференции 12-14 апреля 2016 года. Бухара Узбекистан. 98 – 100б. 54.Г.Муродов, Б.Худойбердиев, Г.Нурмуродова, У.Хужамов, “Замонавий физикада оптик методлар”, Республика илмий анжумани материаллари, Тошкент. 2016. 55. G.Nurmurodova. “ Kuchli vodorod bog’lanishli komplekslar tebranish polosalarining formasini o’rganish ” « Magistrantlarning XV I ilmiy koferensiyasi» materiallari. Samarqand, 2016. 56. G.Nurmurodova, A.Ibragimov. “Molekulalar spektral parametrlarining molekulalararo o’zaro ta’siri tufayli o’zgarishi” « Magistrantlarning XVI ilmiy koferensiyasi» materiallari. Samarqand, 2016.

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI SHAROF RASHIDOV NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI MUHA N DISLIK FIZIKA SI IN STUTI “ OPTIKA V A SPEKTROSKOPIY A” KA FEDRA SI Qo’lyozma huquqida UDK535.33 ABDALIMOV ALISHER ABDALIM O’G’LI KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH Mutaxasislik: 70530901-FIZIKA ( yo’nalishlar bo’yicha) Magistr akademik darajasini olish uchun yozilgan DISSERTATSIYA Ish tekshirildi va himoyaga ruhsat etildi. “Optika va spektroskopiya” kafedrasi mudiri _____ G’.Sharifov Ilmiy rahbar “____” ____________ 2023 yil _____ dots. G’.Murodov SAMARQAND – 2023

KUCHSIZ VODOROD BOG’LANISH KOMPLEKSLARDA VODOROD FTORIDNING TEBRANISH POLOSASI STRUKTURASINI O’RGANISH MUNDARIJA KIRISH I-BOB . Nazariy qism 1.1 Molekulaning tuzilishi va xossalari 1.2 Molekulalararo o’zaro ta’sir va uning tebranish spektrida namoyon bo’lishi 1.3 Vodorod bog’lanishli komplekslar va ularning spektral parametrlari, vodorod bog’lanishli komplekslarining umumiy xarakteristikasi II-BOB. Tadqiqot ob’ekti va usullari 2.1 Tadqiqot ob’ektini tanlash 2.2 Molekulalararo o’zaro ta’sir va vodorod bog’lanishli komplekslarni o’rganuvchi spektral asboblar 2.3 Zichlik funksiyalar nazariyasi (DFT) usuli III-BOB . Olingan natijalar va ularning tahlil i 3.1 IQ yutilish spektri yordamida CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslarining spektral parametrlarini aniqlash 3.2 CH 2 O (CH 3 COH)∙∙∙HF komplekslari ishtirokida HF molekulasining tebranish polosasining hosil bo’lish mexanizmini o’rganish Asosiy natijalar va xulosalar Foydalanilgan adabiyo tlar

KIRISH Mavzuning dolzarbligi. Alohida molekulalarning tebranma va tebranma- aylanma harakati, ularning o ’ zaro ta ’ siri va bu ta ’ sirlarning spektrda namoyon bo ’ lishini tahlil qilish ixtiyoriy agregat holatdagi moddalarning tabiatini ularni tebranish spektriga qarab, tushuntirishda muhim rol o’ynaydi. Т ebranma-aylanma polosalarning hosil bo ’ lish mexanizmini tushuntirish bugungi kunda spektroskopiyaning dolzarb muammolaridan biri hisoblanadi. K eyingi yillarda bu borada ancha yutuqlar qo’lga kiritilgan, tajribada olingan natijalarni kvanto- ximik hisoblash yo’li bilan tahlil qilib, molekulyar komplekslarning tebranma- aylanma polosalarning har bir energetik sahtdagi o’tishlarni hisoblash yo’li bilan tiklashga erishilmoqda. Boshqacha aytganda tebranma-aylanma polosalarning hosil bo’lish mexanizmini nazariy jihatdan tushuntirish imkoni yaratilmoqda. Lekin bunday olingan tajribalar ва kvanto-ximik hisoblangan komplekslar soni sanoqli va bu boradagi izlanishlar jadal davom etmoqda. Ushbu ishda HF molekulasining CH 2 O (CH 3 COH) molekulalari bilan hosil qilgan komplekslarining IQ yutilish spektrini tajribada kuzatish va ularni kvanto-ximik hisoblash yo’li bilan yutilish polosalarini taqqoslash maqsad qilib qo’yilgan. Bu esa tebranish spektroskopiyasida qator fundamental masalarni yechishda muhim rol o’ynaydi. Jumladan, molekulalararo o’zaro ta’sir tufayli tebranish polosalarining hosil bo’lish tabiati va mexanizmini tushuntirish imkonini beradi. Shuningdek molekulyar kompleks hosil bo’lishini tushuntirishda qaysi potensialni tanlash to’g’ri bo’ladi degan savolga javob izlanadi. Tadqiqot maqsadi – Formaldegid va asetaldegid molekulalarining HF molekulasi bilan hosil qilgan komplekslarining tebranish spektrini o’rganish, molekulaning spektral parametrlarining o’zgarishini tahlil qilish va kvanto- kimyoviy hisoblashlar yordamida tajribada kuzatish imkoni bo’lgan parametrlarni aniqlashdan iborat.

Tadqiqot vazifalari quyidagilardan iborat: 1. Formaldegid va asetaldegid molekulalarining molekulyar tuzilishi va molekulalararo o'zaro ta'sirlarini kvanto-kimyoviy hisoblashlar yordamida aniqlash. 2. Noempirik hisoblashlar Gaussian-03 va Gaussian-09 dasturi yordamida formaldegid va asetaldegid molekulalarining optimizasiyalangan tuzilishlari uchun mp2 usulida, 6-311++G(2d,2p), 6-311++G(3df, 3pd) bazislar to‘plamida amalga oshirish. Tadqiqot obyekti Mavzuning maqsadidan kelib chiqqan holda tadqiqot davomida quyidagi asosiy vazifalarni hal etish maqsad etib qo’yilgan: - Oddiy ikki atomli HF molekulasining argon, azotdagi spektrlari tajribada olinadi va kvanto-ximik hisoblashlar bajariladi. - HF molekulasining turli ketonlar (O=CH 2 ; OCH,CH 3 ; OCC 2 H 5, CH 3 )lar bilan vodorod bog’lanishli IQ yutilish spektrlari tajribada olinadi va ular argarmonik kvanto-ximik masalalar yechiladi. Tadqiqot predmeti HF va uning ketonlar bilan hosil qilgan tebranma- aylanma polosalarining IQ yutilish spektrlari va uning kvanto-ximik hisoblashlar yo’li bilan tahlil qilish. Tadqiqot usuli sifatida yorug’likning infraqizil yutilish spektri va kvanto- kimyoviy hisoblash usullari tanlandi. Bu esa molekulyar komplekslarning strukturasini, atomlarda zaryadlarning taqsimotini shuningdek ularning dipol momenti va nihoyat bog’lanish energiyasini ma’lum bir aniqlik bilan hisoblash imkonini bermoqda. Ishning ilmiy yangiligi: Ushbu bitiruv malakaviy ishida bog‘lanishlar orasidagi qonuniyatlar, xarakterli va qat’iy agregatlarni ajratish, molekulyar tuzilishidan tashqari shu modda tuzilishi mexanizmlari to‘g‘risida natijalar olindi; Vodorod ftoridning asetaldegid bilan kompleksi noempirik usulda kvanto- kimyoviy hisoblashlar o‘ tkazildi;

CH 3 CHO∙∙∙HF misolida vodorod bog’lanishli komplekslar hosil bo’lishi natijasida molekulalarning spektral parametrlarida bo’ladigan o’zgarishlarni tushuntirishdan iborat. Bit iruv ishining t uzilishi v a hajmi. Ish kirish, 3 ta bob, xulosa va _____ nomdagi foydalanilgan adabiyotlar ro’yxatidan iborat bo’lib, ____ sahifada bayon qilingan. Ishda ___ ta rasm mavjud.

O'xshashlar

Vodorod ftoridning tebranish polosasini komplekslarda shakllanish mexanizmi
Monokarbon kislotalarida COOH guruhning molekulalararo o‘zaro ta’sirdagi roli va ularning kombinatsion sochilish spektrlari
Kvanto-ximik hisoblashlar orqali dimetilsulfoksid va uning eritmalarida molekulyar agregatsiyalarni o’rganish
KVANTO-XIMIK HISOBLASHLAR ORQALI DIMETILSULFOKSID VA UNING ERITMALARIDA MOLEKULAR AGREGATSIYALARNI O’RGANISH
ANILINNING MOLEKULYAR TUZILISHINI SPEKTROSKOPIK VA HISOBLASH USULLARI YORDAMIDA O’RGANISH