Kimyasal Bağlar ve Hibritleşme

'Öğretmenlerimizin Bölümü' forumunda Mavi_Sema tarafından 10 Mart 2009 tarihinde açılan konu

  1. Mavi_Sema

    Mavi_Sema Özel Üye

    Sponsorlu Bağlantılar
    Kimyasal Bağlar ve Hibritleşme konusu Kimyasal Bağlar ve Hibritleşme

    01 İyonik Bağlar


    Elektronegatiflikleri farklı olan iki atom arasındaki elektron alış verişi sonucunda oluşan (+) ve (-) yüklü iyonlar birbirlerine iyonik bağlarla bağlanır Bu iyonlar arasındaki bağ elektrostatik çekim kuvvetidir

    Örnek olarak NaCl verecek olursak Na (sodyum) bir elektron vererek Na+ katyonunu oluşturur ve bu elektron Cl (klor) tarafından alınır ve Cl- anyonunu oluşturur İki zıt yüklü iyon arasındaki elektrostatik çekim nedeniyle iyonik bir bağ oluşur Bu kuvvetli çekim kuvvetinden dolayı erime noktaları yüksektir

    İyonik bileşik oluşturma kuralları

    İki farklı cins atomun iyonik bir bileşik oluşturup oluşturamayacağı iyonlaşma enerjisi, elektron ilgisi, elektronegatiftik gibi özelliklerinden yararlanılarak anlaşılır

    İyonlaşma enerjisi: ----lin iyonlaşma enerjisi ne kadar küçükse, yani ne kadar düşük bir enerji ile elektron verebiliyorsa o kadar kolay iyonik bileşik oluşturabilme yeteneği vardır Periyodik tabloda soldan sağa gidildikçe katyonun üzerindeki pozitif yük artacağı için elektronun atomdan ayrılması güçleşir iyonlaşma enerjisi de büyür: Na+, Mg2+ , Al3+, sırasında sodyumun tüm bileşikleri iyonikken magnezyum ve alüminyum kovalent bağlı bileşikler oluşturabilir

    Elektron ilgisi: A----lin elektron ilgisi ne kadar büyük olursa iyonik bileşiğin oluşumu da o derece daha kesin olur Yine periyodik tabloda soldan sağa gidildikçe anyon üzerindeki negatif yük sayısı azalır ve elektron ilgisi artarak iyonik bileşik oluşturmaya eğilimlenir C 4-, N3-, O 2-, F - sırasına göre flor en yüksek iyonik bileşik yapma yeteğine sahiptir

    Kristal yapıyı oluşturma enerjisi: Elektron alış verişi ile katyon ve anyon oluştuktan sonra bu iki iyon birbirlerini çekerek kristal yapıyı meydana getirir Kristal yapıyı meydana getirme esnasında bir enerji açığa çıkar Meydana gelen bu enerjiyle kristal yapıyı oluşturma şansıda artar

    Elektronegatiflik: Bileşik yapan iki ayrı cins atomun elektronegatiflik değerleri birbirinden çıkarılır Eğer bu fark 17 den büyükse bağ iyonik bağdır Atomlar arasındaki elektronegativite farkı 17 ile 05 arasında ise bağ polar kovalent bağ, 05 den küçük ise bağ apolar kovalent bağ olarak nitelendirilir
    NaF bileşiğinde, Na atomunun elektronegativitesi 09, Florun ise 40 dırElektronegativite farkı 4- 09 = 31 Bunun neticesinde NaF bileşiğindeki bağ iyonik bağdır


    02 Kovalent Bağlar


    Elektronegatiflikleri birbirine yakın veya aynı olan atomların elektronlarını ortaklaşa kullanmaları sonucunda oluşan bağa kovalent bağ denir H2, F2, Cl2, O2, P4 , S8 kovalent bağlı moleküllerdir

    -------->Levis bağ kuralına göre----------------

    [​IMG]

    Cl ile Cl birer elektronlarını ortaklaşa kullanarak kovalent bağ oluşturur Bu elektron çifti bağ olarak çizgi şeklinde gösterilir
    Cl-Cl

    Aynı iki atom arasında bir elektron çiftinden daha fazla elektron ortaklaşa kullanılabilir Buna çoklu kovalent bağ ismi verilir Çift bağda, iki atom arasında iki elektron çifti, üç bağda ise üç elektron çifti bulunur

    Kovalent Bağlı Moleküllerden Oluşan Maddelerin Özellikleri
    Kovalent bağlı moleküllerden oluşan maddeler, iyonik ve ----lik bağlı maddelere nazaran daha düşük kaynama ve erime noktasına ve ayrıca daha düşük erime ve buharlaşma ısılarına sahiptirler Çünkü bir iyonik bileşiği eritirken çok kuvvetli olan iyonik bağları kırmak için yüksek sıcaklığa ısıtmak gereklidir Halbuki moleküllerden oluşan bir katı maddeyi eritmek için iyonik bağa göre çok daha zayıf olan moleküller arası çekim kuvvetlerini yenmek, gerekeceğinden daha düşük bir sıcaklığa ısıtmak kafi olacaktır Düşük yoğunlukludurlar, gaz sıvı ve katı haldedirler Katı halde iken kırılganve zayıf yumuşak veya mumsu bir yapıları vardır Elektrik ve ısıyı çok az iletirler Genellikle organik çözücülerle çözünebilirler


    03 Polar kovalent Bağlar


    Elektronegatiflikleri birbirinden farklı iki atomun oluşturduğu kovalent bağlarda ortak kullanılan elektron çifti eşit olarak paylaşılmaz Daha elektronegatif olan atom tarafından bu elektron çifti daha fazla çekilir ve böylece polar kovalent bağ oluşur

    Bazı atomlar arasındaki elektronegatiflik sırası aşağıda verilmiştir

    F>O>N>Cl>Br>C>I>H

    [​IMG]

    Cl (klor) atomunun elektronegatifliği H (hidrojen) atomundan çok fazla olduğu için ortak elektronlar klor atomu tarafından daha çok çekilir ve hidrojen kısmi pozitif yükle yüklenirken, klor kısmi negatif yükle yüklenir Böylelikle dipol moment oluşurDipol momenti olan moleküller polardır

    H+δ à Cl-δ



    04 Koordine Kovalent Bağlar


    Bağ yapmak için elektronlar tek atom tarafından veriliyorsa, bu tür kovalent bağlara koordine kovalent bağ denir


    N (azot) atomu üç bağ yapabilir N atomu üzerinde bulunan ortaklanmamış elektron çifti hidrojenle dördüncü bağ yapımında kullanılır Böylece bu bağın oluşumunda elektronlar azot tarafından sağlanmış olur


    [​IMG]
    __________________________________________________ ____________
    HİBRİTLEŞME

    Kovalent bağlar, orbitallerin örtüşmesi sonucunda gerçekleşirler Orbitallerinde örtüşebilmesi için, örtüşmeye katılan orbitallerin birer elektron içermesi gerekmektedirHer atom çiftleşmemiş elektron sayısı kadar bağ yapabilir İki veya daha fazla atom orbitallerini, birbirleri ile hibritleşmeye uygun simetriye getirilerBöylelikle oluşan yeni orbitallere hibrit orbitalleri denirHibirtleşmenin gerçekleşebilmesi için orbitallerin enerjileri birbirine yakın olmalıdır

    s (Sigma bağı)
    Asıl resim 512x228 boyutlarındadır[​IMG]


    p (pi Bağı)

    P orbitallerinin dikey olarak örtüşmesi ile olur
    [​IMG]


    sp Hibritleşmesi

    BeF2 örneği verilerek sp hibritleşmesi açıklanabilir Öncelikle atomların elektron dizilimleri yazılır

    4Be 1s22s2

    [​IMG]
    9F 1s22s2 2p5



    Be’ nin 2 tane bağ yapabilmesi için 2 tane yarı dolu orbitalinin olması gerekiyor Bu nedenle 2s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuğa uyarır Aşağıdaki gibi bağ yapmaya hazır 2 tane yarı dolu orbital oluşturur

    [​IMG]

    2 tane F atomunun 2pz deki elektronları bu orbitallere yerleşerek sp hibritleşmesi gerçekleştirirler

    [​IMG]

    BeCl2 bağ açıları 180° olan doğrusal sp hibriti yapar

    [​IMG]

    [​IMG]
    [​IMG]

    sp2 Hibritleşmesi

    BH3 örneği verilerek sp2 hibritleşmesi açıklanabilir Öncelikle atomların elektron dizilimleri yazılır

    5B 1s2 2s22p1

    [​IMG]

    1H 1s1

    [​IMG]

    B nin 3 tane bağ yapabilmesi için 3 tane yarı dolu orbitalinin olması gerekiyor Bu nedenle 2s2 deki 2 elektronundan birini bir sonraki kabuğa uyarır Aşağıdaki gibi bağ yapmaya hazır 3 tane yarı dolu orbital oluşturur

    [​IMG]

    3 tane H atomunun da 1s1 deki elektronları bu orbitallere yerleşerek sp2 hibritleşmesini gerçekleştirirler

    [​IMG]


    BH3 molekülü bağ açıları 120° olan üçgen düzlem yapıya sahip sp2 hibritini oluştururlar

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]


    sp3 Hibritleşmesi

    H atomunu elektron dağılımı

    1H 1s1
    [​IMG]

    Karbon atomunun elektron dağılımı

    6C 1s2 2s22p2 şeklindedir

    [​IMG]

    Bu durumda karbon atomunun bağ yapabilecek 2 tane eşleşmemiş elektronu gözüküyor Fakat 4 hidrojen atomu ile bağ yapması bekleniyorBu durumda 2s2 deki iki elektrondan biri 2pz orbitaline uyarılırBöylece karbon atomunu 4 tane bağ yapabilecek yarı dolu orbitali oluşur
    [​IMG]

    Böylelikle hidrojen atomu 4 tane yarı dolu orbitale birer elektronunu vererek bağlanma yapar

    C bir tane s ve 3 tane p orbitalini kullanarak bağ açıları 1095° olan tetrahedral sp3 hibritleşmesini gerçekleştirdi

    [​IMG]

    [​IMG]

    [​IMG]

    Bu örnekle karbon atomunun her zaman 4 bağ yaptığını gördük Diğer bir gösteriş şekliyle C değerlik bağ elektron sayısı 4 tür (2s22p2) Buradaki4 tane elektron C atomu üzerine tek tek yerleştirilir H atomunun değerlik elektron sayısı 1 (1s1) olduğundan ve 4 tane H atomu bulunduğu için her bir H atomunun elektronu C atomunun elektronu ile eşleşir

    [​IMG]
     

Bu Sayfayı Paylaş