09-09-2012
|
#2
|
|
Prof. Dr. Sinsi
|
İyonik Bağ Nedir? - İyonik Bağın Tanımı - İyonik Bağlar Resimli Anlatım
İyonik Bağ Nedir? - İyonik Bağın Tanımı - İyonik Bağlar Resimli Anlatım
01 Iyonik Baglar
Elektronegatiflikleri farkli olan iki atom arasindaki elektron alis verisi sonucunda olusan (+) ve (-) yüklü iyonlar birbirlerine iyonik baglarla baglanir Bu iyonlar arasindaki bag elektrostatik çekim kuvvetidir
Örnek olarak NaCl verecek olursak Na (sodyum) bir elektron vererek Na+ katyonunu olusturur ve bu elektron Cl (klor) tarafindan alinir ve Cl- anyonunu olusturur Iki zit yüklü iyon arasindaki elektrostatik çekim nedeniyle iyonik bir bag olusur Bu kuvvetli çekim kuvvetinden dolayi erime noktalari yüksektir
Iyonik bilesik olusturma kurallari
Iki farkli cins atomun iyonik bir bilesik olusturup olusturamayacagi iyonlasma enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiftik gibi özelliklerinden yararlanilarak anlasilir
Iyonlasma enerjisi: Metalin iyonlasma enerjisi ne kadar küçükse, yani ne kadar düsük bir enerji ile elektron verebiliyorsa o kadar kolay iyonik bilesik olusturabilme yetenegi vardir Periyodik tabloda soldan saga gidildikçe katyonun üzerindeki pozitif yük artacagi için elektronun atomdan ayrilmasi güçlesir iyonlasma enerjisi de büyür: Na+, Mg2+ , Al3+, sirasinda sodyumun tüm bilesikleri iyonikken magnezyum ve alüminyum kovalent bagli bilesikler olusturabilir
Elektron ilgisi: Ametalin elektron ilgisi ne kadar büyük olursa iyonik bilesigin olusumu da o derece daha kesin olur Yine periyodik tabloda soldan saga gidildikçe anyon üzerindeki negatif yük sayisi azalir ve elektron ilgisi artarak iyonik bilesik olusturmaya egilimlenir C 4-, N3-, O 2-, F - sirasina göre flor en yüksek iyonik bilesik yapma yetegine sahiptir
Kristal yapiyi olusturma enerjisi: Elektron alis verisi ile katyon ve anyon olustuktan sonra bu iki iyon birbirlerini çekerek kristal yapiyi meydana getirir Kristal yapiyi meydana getirme esnasinda bir enerji açiga çikar Meydana gelen bu enerjiyle kristal yapiyi olusturma sansida artar
Elektronegatiflik: Bilesik yapan iki ayri cins atomun elektronegatiflik degerleri birbirinden çikarilir Eger bu fark 17 den büyükse bag iyonik bagdir Atomlar arasindaki elektronegativite farki 17 ile 05 arasinda ise bag polar kovalent bag, 05 den küçük ise bag apolar kovalent bag olarak nitelendirilir
NaF bilesiginde, Na atomunun elektronegativitesi 09, Florun ise 40 dir
Elektronegativite farki 40- 09 = 31 Bunun neticesinde NaF bilesigindeki bag iyonik bagdir
02 Kovalent Baglar
Elektronegatiflikleri birbirine yakin veya ayni olan atomlarin elektronlarini ortaklasa kullanmalari sonucunda olusan baga kovalent bag denir H2, F2, Cl2, O2, P4 , S8 kovalent bagli moleküllerdir
Lewis kuralina göre
Cl ile Cl birer elektronlarini ortaklasa kullanarak kovalent bag olusturur Bu elektron çifti bag olarak çizgi seklinde gösterilir
Cl-Cl
Ayni iki atom arasinda bir elektron çiftinden daha fazla elektron ortaklasa kullanilabilir Buna çoklu kovalent bag ismi verilir Çift bagda, iki atom arasinda iki elektron çifti, üç bagda ise üç elektron çifti bulunur
Kovalent Bagli Moleküllerden Olusan Maddelerin Özellikleri
Kovalent bagli moleküllerden olusan maddeler, iyonik ve metalik bagli maddelere nazaran daha düsük kaynama ve erime noktasina ve ayrica daha düsük erime ve buharlasma isilarina sahiptirler Çünkü bir iyonik bilesigi eritirken çok kuvvetli olan iyonik baglari kirmak için yüksek sicakliga isitmak gereklidir Halbuki moleküllerden olusan bir kati maddeyi eritmek için iyonik baga göre çok daha zayif olan moleküller arasi çekim kuvvetlerini yenmek, gerekeceginden daha düsük bir sicakliga isitmak kafi olacaktir Düsük yogunlukludurlar, gaz sivi ve kati haldedirler Kati halde iken kirilganve zayif yumusak veya mumsu bir yapilari vardir Elektrik ve isiyi çok az iletirler Genellikle organik çözücülerle çözünebilirler
03 Polar kovalent Baglar
Elektronegatiflikleri birbirinden farkli iki atomun olusturdugu kovalent baglarda ortak kullanilan elektron çifti esit olarak paylasilmaz Daha elektronegatif olan atom tarafindan bu elektron çifti daha fazla çekilir ve böylece polar kovalent bag olusur
Bazi atomlar arasindaki elektronegatiflik sirasi asagida verilmistir
F>O>N>Cl>Br>C>I>H
Cl (klor) atomunun elektronegatifligi H (hidrojen) atomundan çok fazla oldugu için ortak elektronlar klor atomu tarafindan daha çok çekilir ve hidrojen kismi pozitif yükle yüklenirken, klor kismi negatif yükle yüklenir Böylelikle dipol moment olusur
Dipol momenti olan moleküller polardir
H+δ à Cl-δ
04 Koordine Kovalent Baglar
Bag yapmak için elektronlar tek atom tarafindan veriliyorsa, bu tür kovalent baglara koordine kovalent bag denir
N (azot) atomu üç bag yapabilir N atomu üzerinde bulunan ortaklanmamis elektron çifti hidrojenle dördüncü bag yapiminda kullanilir Böylece bu bagin olusumunda elektronlar azot tarafindan saglanmis olur
05 HIBRITLESME
Kovalent baglar, orbitallerin örtüsmesi sonucunda gerçeklesirler Orbitallerinde örtüsebilmesi için, örtüsmeye katilan orbitallerin birer elektron içermesi gerekmektedirHer atom çiftlesmemis elektron sayisi kadar bag yapabilir Iki veya daha fazla atom orbitallerini, birbirleri ile hibritlesmeye uygun simetriye getiriler Böylelikle olusan yeni orbitallere hibrit orbitalleri denir Hibirtlesmenin gerçeklesebilmesi için orbitallerin enerjileri birbirine yakin olmalidir
0501 s (Sigma bagi)
0502 p (pi Bagi)
P orbitallerinin dikey olarak örtüsmesi ile olur
0503 sp Hibritlesmesi
BeF2 örnegi verilerek sp hibritlesmesi açiklanabilir Öncelikle atomlarin elektron dizilimleri yazilir
4Be 1s22s2
9F 1s22s2 2p5
Be' nin 2 tane bag yapabilmesi için 2 tane yari dolu orbitalinin olmasi gerekiyor Bu nedenle 2s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuga uyarir Asagidaki gibi bag yapmaya hazir 2 tane yari dolu orbital olusturur
2 tane F atomunun 2pz deki elektronlari bu orbitallere yerleserek sp hibritlesmesi gerçeklestirirler
BeCl2 bag açilari 180° olan dogrusal sp hibriti yapar
Resim tarafından ufaltılmıştırOrjinalini görmek için tıklayın (Orjinali: 676x200 ve 8 KB)
0504 sp2 Hibritlesmesi
BH3 örnegi verilerek sp2 hibritlesmesi açiklanabilir Öncelikle atomlarin elektron dizilimleri yazilir
5B 1s2 2s22p1
1H 1s1
B nin 3 tane bag yapabilmesi için 3 tane yari dolu orbitalinin olmasi gerekiyor Bu nedenle 2s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuga uyarir Asagidaki gibi bag yapmaya hazir 3 tane yari dolu orbital olusturur
3 tane H atomunun da 1s1 deki elektronlari bu orbitallere yerleserek sp2 hibritlesmesini gerçeklestirirler
BH3 molekülü bag açilari 120° olan üçgen düzlem yapiya sahip sp2 hibritini olustururlar
Resim tarafından ufaltılmıştırOrjinalini görmek için tıklayın (Orjinali: 643x247 ve 8 KB)
0505 sp3 Hibritlesmesi
H atomunu elektron dagilimi
1H 1s1
Karbon atomunun elektron dagilimi
6C 1s2 2s22p2 seklindedir
Bu durumda karbon atomunun bag yapabilecek 2 tane eslesmemis elektronu gözüküyor Fakat 4 hidrojen atomu ile bag yapmasi bekleniyor Bu durumda 2s2 deki iki elektrondan biri 2pz orbitaline uyarilir Böylece karbon atomunu 4 tane bag yapabilecek yari dolu orbitali olusur
Böylelikle hidrojen atomu 4 tane yari dolu orbitale birer elektronunu vererek baglanma yapar
C bir tane s ve 3 tane p orbitalini kullanarak bag açilari 1095° olan tetrahedral sp3 hibritlesmesini gerçeklestirdi
Resim tarafından ufaltılmıştırOrjinalini görmek için tıklayın (Orjinali: 652x205 ve 7 KB)
Bu örnekle karbon atomunun her zaman 4 bag yaptigini gördük Diger bir gösteris sekliyle C degerlik bag elektron sayisi 4 tür (2s22p2) Buradaki4 tane elektron C atomu üzerine tek tek yerlestirilir H atomunun degerlik elektron sayisi 1 (1s1) oldugundan ve 4 tane H atomu bulundugu için her bir H atomunun elektronu C atomunun elektronu ile eslesir
Ortaklanmamis elektronlarda sigma bagi gibi düsünülür
Buna da örnek olarak NH3 (amonyak) verebiliriz
7N 1s2 2s22p3
Normalde N (azot) H (hidrojen) ile 3 bag yapiyor gibi gözüküyor ama eger lewis yapisini çizecek olursak,
7N 1s2 2s22p3
N� un 3 tane bag yapabilecek elektronu bulunmaktadir Buda H atomunun 1 s1 orbitalindeki bir elektron ile 3 tane bag yapabilecegini gösteriyor
N üzerindeki baga katilmayan ortaklanmamis elektronlarda bag gibi sayilacagindan sp3 hibritlesmesi yapacaktir Ortaklanmamis elektron çifti çekirdege daha yakindir Bu yüzden s karakteri artar dolayisiyla bag açisi artar
Bag elektronlari birbirini iter Ortaklanmamis elektron çiftinin itme kuvveti bag elektronlarinkinden daha fazladir Ortaklanmamis elektronlarin itme kuvveti fazla oldugu için beklenen 1095° açidan sapma gösterir
0506 dsp3 Hibritlesmesi
PCl5 örnegi verilerek dsp3 hibritlesmesi açiklanabilir Öncelikle atomlarin elektron dizilimleri yazilir
15P 1s2 2s22p63s23p3
17 Cl 1s2 2s22p63s23p5
P' nin 5 tane bag yapabilmesi için 5 tane yari dolu orbitalinin olmasi gerekiyor Bu nedenle 3s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuga uyarir Asagidaki gibi bag yapmaya hazir 5 tane yari dolu orbital olusturur
Cl atomunun da çiftlesmemis elektronlari bu orbitallere yerleserek sp3d hibritlesmesini gerçeklestirirler
PCl5 üçgen çiftpiramit geometrisindeki hibritlesmeyi gerçeklestirir
0507 d2sp3 Hibritlesmesi
SF6 örnegi verilerek d2sp3 hibritlesmesi açiklanabilir Öncelikle atomlarin elektron dizilimleri yazilir
16S 1s2 2s22p63s23p4
S' nin 6 tane bag yapabilmesi için 6 tane yari dolu orbitalinin olmasi gerekiyor Bu nedenle 3s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuga uyarir Asagidaki gibi bag yapmaya hazir 6 tane yari dolu orbital olusturur
F atomunun da çiftlesmemis elektronlari bu orbitallere yerleserek sp3d2 hibritlesmesini gerçeklestirirler
SF6 oktahedral geometrisindeki sp3d2 hibritlesmesini gerçeklestirir
|
|
|
|