“TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI”
75
D-METALLARNING ATOM ORBITALLARINI GIBRIDLANISHI VA ULARNING
KOORDINATSION BIRIKMALAR HOSIL QILISHDAGI ROLI
Xaliqulov Xamro Jasur o’g’li
1
, Nurmaxamtov Doniyor Yormat o‘g‘li
1
Kuchkarov
Otabek Artikovich
2
1
O’zbekiston – Finlandiya pedagogika instituti talabasi
2
O’zbekiston – Finlandiya pedagogika instituti PhD, katta o’qituvchisi
hamroxoliqulov5@gamil.com
Anotatsiya
: Ushbu maqolada davriy jadvalning d-metallari atom orbitallarining gibridlanish
xususiyatlari va ularning koordinatsion birikmalar hosil qilishdagi roli o‘rganildi. Gibridlanish —
markaziy d-metal ionlarining ligandlar bilan mustahkam kovalent bog‘lar hosil qilishi uchun
muhim struktura hosil qiluvchi omil bo‘lib xizmat qiladi. Tadqiqot davomida gibridlanish
turlarining (sp³, dsp², d²sp³) koordinatsion geometriya va fizik-kimyoviy xossalarga ta’siri nazariy
asosda tahlil qilindi. Olingan natijalar d-metall komplekslarining barqarorligi, magnit xossalari
hamda reaktivligini tushunishda orbital gibridlanishning muhimligini ko‘rsatdi.
Kalit so`zlar:
d-metallar, koordinatsion birikmalar, atom orbitallari, gibridlanish, d-
orbitallar, koordinatsion son, ligand, koordinatsion markaz, kompleks birikma, geometrik tuzilma,
sp³ gibridlanish, dsp² gibridlanish, orbital o‘zaro ta’sir, valentlik bog‘lanish nazariyasi, kristall
maydon nazariyasi.
Kirish.
D-metallar kimyo va materialshunoslikda muhim o‘rin egallaydi, ayniqsa, ularning
koordinatsion birikmalar hosil qilish qobiliyati sababli. Bu qobiliyat d-metall atomlarining atom
orbitallaridagi elektron konfiguratsiya va ularning gibridlanish xususiyatlari bilan chambarchas
bog‘liq.
[1,2]
Gibridlanish — bu turli atom orbitallarining (s, p, d) birikib, yangi, energetik jihatdan
qulay orbitallarga aylanish jarayonidir.
[3,4]
Koordinatsion birikmalarda markaziy d-metal ion
ligandlar bilan kovalent bog‘lar hosil qiladi, bu jarayonda orbital gibridlanish hal qiluvchi rol
o‘ynaydi. Ushbu maqolada d-metallarning atom orbitallari gibridlanishi va ularning koordinatsion
birikmalar hosil qilishdagi o‘rni nazariy va misollar asosida yoritiladi.
Metodologiya
Tahlil nazariy asosda olib borildi. Gibridlanish turlari (sp³, dsp², d²sp³ va boshqa) ning d-
metallar bilan hosil qilgan koordinatsion birikmalar tuzilmasiga ta’siri strukturaviy va kvant-
kimyoviy nuqtai nazardan o‘rganildi. Kristall maydon nazariyasi, ligand maydon nazariyasi, va
molekulyar orbitallarning hisoblash usullaridan foydalanildi. Ilmiy adabiyotlar, spektroskopik
ma’lumotlar va kompyuter modellashtirish asosida tahlil qilindi.
Natijalar
Tahlil natijalariga ko‘ra:
Gibridlanish turi markaziy ion va ligandlar soniga bog‘liq: masalan, to‘rt koordinatsiyali
birikmalarda sp³ yoki dsp² gibridlanish kuzatiladi, oltita ligandli komplekslarda esa d²sp³
gibridlanish ustunlik qiladi.
Orbital gibridlanish koordinatsion geometriyani belgilaydi: masalan, d²sp³ gibridlanish bilan
hosil bo‘lgan birikmalar oktaedrik tuzilishga ega bo‘ladi.
RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL
76
Kristall maydon kuchi (ligandlar ta’siri) d-orbitallar orasidagi energiya farqini (Δ) belgilaydi
va bu o‘z navbatida elektronlarning joylashuvi, ya’ni past-spin yoki yuqori-spin holatni belgilaydi.
d-metallarning atom orbitallarining gibridlanishi va koordinatsion birikma hosil qilishdagi roli
bo‘yicha muammolar va ularning yechimlari
Yadro zaryadining yuqoriligi sababli gibridlanishni oddiy tasavvur qilish qiyin
d-metallar (masalan, Fe, Co, Ni, Pt) ning yadro zaryadi yuqori bo‘lishi sababli ularning
elektron zichligi ichki orbitallarda jamlanadi. Bu esa gibrid orbital hosil bo‘lishini maktab
darajasida tasavvur qilishni qiyinlashtiradi.
Gibridlanish tushunchasini faqat valent orbitallar darajasida tushuntirish (masalan: 4s, 4p va
3d orbitalar bilan sp³d² yoki d²sp³ gibridlanish). Gibridlanishni koordinatsion geometriya orqali
tasvirlash: masalan, oktaedrik (sp³d²), tetraedrik (sp³), kvadrat tekis (dsp²). Oddiy misollar orqali
(masalan, Ni(CN)
4
— kvadrat tekis dsp²) talabaning ko‘z oldiga “shakl” keltirish.
d-orbitalar ishtirokidagi gibridlanish turlari chalkash tushuniladi (sp³d² yoki d²sp³ farqi)
O‘quvchilar sp³d² va d²sp³ gibridlanish turlari orasidagi farqni tushunishda qiynalishadi,
ayniqsa ular ichki va tashqi koordinatsiyalangan komplekslarga tegishli ekanini tushunmasligi
mumkin.
Yechim: Diagrammalar orqali tushuntirish: ichki orbitalar (3d, 4s, 4p) — d²sp³; tashqi
orbitalar (4s, 4p, 4d) — sp³d². O‘xshash formulali birikmalarning geometrik farqlarini solishtirish:
Misol:
Fe(CN)
6
³
⁻
– d²sp³ (ichki orbitalar, past spin)
FeF
6
³
⁻
– sp³d² (tashqi orbitalar, yuqori spin)
Koordinatsion son va gibridlanish orasidagi bog‘liqlik aniq bo‘lmasligi
Koordinatsion son 4 yoki 6 bo‘lsa ham, har doim bir xil gibridlanish bo‘lmaydi (masalan, 4 ta
ligand bo‘lsa: tetraedrik – sp³, kvadrat tekis – dsp²).
Yechim: Koordinatsion son + ligandlar turi → geometrik shakl → gibridlanish. Ligandlarning
kuchiga qarab qisqa jadval tuzib berish:
1-Jadval.
Koordinatsion son
Geometriya
Gibridlanish
Misol
4
Tetraedrik
sp³
NiCl
4
²
⁻
4
Kvadrat tekis
dsp²
Ni(CN)
₄
²
⁻
6
Oktaedrik
d²sp³/sp³d²
Fe(CN)
₆
³
⁻
, FeF
6
³
⁻
d-blok metallarning gibridlanishlari kimyoviy xossalariga qanday ta’sir qilishi kam yoritiladi
O‘quvchilar yoki talabalar faqat geometriyani yodlab olishadi, lekin gibridlanishning
magnetizm, rang yoki reaktivlikka qanday ta’sir qilishini tushunmay qolishadi.
Yechim: Gibridlanishning elektron konfiguratsiyaga ta’sirini ko‘rsatish: past spin – barcha
elektronlar juft, paramagnetik emas, yuqori spin – paramagnetik. Ligand maydon nazariyasini oddiy
tilda tushuntirish: kuchli ligandlar → orbitalararo bo‘linish katta → juftlashish yuz beradi. Rang
hosil bo‘lishi – d–d o‘tishlar orqali, bu esa orbitalar farqi bilan bog‘liq.
Kompleks birikmalar barqarorligida gibrid orbitallarning fazoviy yo‘nalganligi (ligandlar
bilan optimal qoplanish) katta ahamiyatga ega.
“TABIIY FANLAR: DOLZARB MUAMMOLAR VA ULARNING YECHIMLARI”
77
1-rasm.
3 ta gibridlanish va chizmasi
Muhokoma
Olingan natijalar shuni ko‘rsatadiki, gibridlanish d-metal atomlarining koordinatsion
kimyosida asosiy struktura hosil qiluvchi omillardan biridir. Bu hodisa nafaqat geometriyani, balki
birikmalarning kimyoviy xossalarini ham belgilaydi — jumladan, magnit xossalari, optik xatti-
harakatlar, va reaktivlik. Masalan, [Ni(CN)
₄
]²
⁻
kvadrat-planar strukturasida dsp² gibridlanish
mavjud bo‘lib, u diamagnit xossaga ega, ammo [NiCl
₄
]²
⁻
tetraedrik shaklda sp³ gibridlanishga ega
va paramagnit hisoblanadi. Shuningdek, organik katalizda faol bo‘lgan metallo-komplekslar faol
markazlarini tushunishda ham orbital gibridlanish nazariyasi muhim rol o‘ynaydi.
2- rasm.
dsp
2
gibridlanish, [Ni(CN
4
)
2-
ning grafigi.
Xulosa
d-metallarning atom orbitallarini gibridlanishi koordinatsion birikmalar tuzilmasi, barqarorligi
va ularning fizik-kimyoviy xossalarini belgilovchi muhim omildir. Gibridlanish turi ligandlar soni,
xususiyati va kristall maydon kuchiga bog‘liq. Ushbu tushunchalarni chuqur o‘rganish yangi
materiallar va katalizatorlar yaratishda muhim ilmiy asos bo‘lib xizmat qiladi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Irkhin V. Y., Irkhin Y. P., Irkhin Y. P. Electronic structure, correlation effects and physical
properties of d-and f-metals and their compounds. – Cambridge Int Science Publishing, 2007.
2. Irkhin V. Y., Irkhin Y. P. Electronic Structure, Correlation Effects and Physical Properties
of d-and f-Metals and Their Compounds //arXiv preprint cond-mat/9812072. – 1998.
RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY KONFERENSIYASI 7-8-MAY 2025-YIL
78
3. Giusti L. et al. Coordination chemistry of elemental phosphorus //Coordination Chemistry
Reviews. – 2021. – Т. 441. – С. 213927
4. Ernst S., Kaim W. Coordination characteristics of four isomeric. alpha.-diimine ligands.. pi.
Molecular orbital perturbation calculations for the bidiazines and their correlation with the
properties of group 6 metal carbonyl complexes //Journal of the American Chemical Society. –
1986. – Т. 108. – №. 13. – С. 3578-3586
