2. Bağlar ve Enerji
• Bütün sistemler enerjilerini en az seviyede tutmak
isterler.
• Bu amaçla da kararsız tanecikler kararlı hale gelebilmek
için kendileri ya da etrafındaki diğer taneciklerle birleşip,
bağ oluşturarak enerjilerini azaltırlar.
• Oluşan bu bağları koparmak içinde enerji gereklidir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
3. Kimyasal Bağlar – Kimyasal Tepkime
• Atomlar bir araya gelirken elektron düzenlerinde
değişiklik olur.
• Eğer atomlar tek tek dururken sahip oldukları toplam
enerji ile bir küme oluşturdukları haldeki toplam enerji
arasında ~40 kJ kadar bir düşme varsa bir kimyasal
bağın oluştuğu söylenebilir.
• Bir elektron düzeninin başka bir elektron düzeni haline
dönüşmesi (yani kimyasal bağların oluşması) olayı,
kimyasal tepkime dediğimiz olaydır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
4. Kimyasal Bağlar (Özet)
• Atomları bir arada tutan kuvvetlere kimyasal bağ denir.
• Atomların bağ yapmasının temel nedeni kararlı olma
isteğidir.
• Kimyasal bağ, bu evrensel isteğin bir sonucudur.
• Bir sistemin ya da atomun kararlılığın ölçüsü ise
minimum (en az) enerjili olmaktır.
• Öyleyse atomların bağ yapmasını enerjilerini azaltma
işlemi olarak somutlaştırabiliriz.
Prof.Dr. İbrahim USLU
5. Kimyasal bağ, bu evrensel isteğin
bir sonucudur
• Atomların bağ yapması enerjilerini azaltma
işlemidir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
6. Bağlar ve Düzensizlik
• iki atom arasında kimyasal bağ oluşumu her
zaman için bu atomların daha düzenli hâle
gelmesi demektir.
• Yani bağ oluşumunda düzensizlik azalmaktadır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
7. Bağ Oluşumu Enerji Veren Bir Olaydır
• Herhangi bir kimyasal bağ oluşurken enerji açığa
çıkar. Tersine, bir kimyasal bağı bozmak için de
enerji harcamak gerekir.
• 1 mol H2 molekülü oluşurken 435 kJ ısı açığa
çıkar.
• Bu örnekten şu sonucu çıkarabiliriz: 1 mol H atomu ile 1
mol H atomu, 1 mol H2 molekülü oluşturmak üzere
aralarında kimyasal bağ yaptıklarında toplam enerjileri 435
kJ azalmaktadır.
• Enerjileri azaldığı için de daha kararlı hâle gelmektedirler.
Prof.Dr. İbrahim USLU
9. Bağ Çeşitleri
• Kimyasal bağlar
– iyonik, (sodyum klorür, kalsiyum fluorür, alüminyum klorür,
kalsiyum karbonat vb gibi genellikle tuz olarak adlandırılan
iyonlu bileşiklerdeki atomları bir arada tutan bağ)
– kovalent (karbon, iyot vb gibi bazı katı elementlerin ve su,
amonyak, klorlu hidrojen, karbon dioksit, metan vb gibi
moleküllü bileşiklerin atomlarını bir arada tutan etken)
– metalik (bakır, kurşun kalay, çinko, vb gibi metallerde ve pirinç,
tunç, lehim, vb gibi alaşımlarda atomları bir arada tutan etken)
bağ olarak üçe ayrılır.
• Maddelerin büyük bir çoğunluğu iyonik ve kovalent bağ arasında
özelliğe sahiptir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
10. Diğer Bağlar
• İyonik, kovalent ve metalik bağlardan başka, moleküllü
maddelerin (bazı element veya bileşiklerin) moleküllerini
bir arada tutan dipol bağı, hidrojen bağı, dispersiyon
bağı (london bağı) gibi bağlardan da söz edilebilir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
11. İyonik Bağ
• Bir metal ile bir ametal genellikle iyonik bağ yapar. İyonik bağ
elektron alış verişi ile gerçekleşir.
• Bir metal ile bir ametalin tepkimesinde metal elektron verir,
ametal elektron alır. Alınan ve verilen elektronlar değerlik
elektronlarıdır.
• Bir atomun en üst enerji seviyesindeki elektronlarına değerlik
elektronları denir. Periyodik cetvelin A gruplarında grup
numarası değerlik elektron sayısına eşittir.
• Örneğin; 2A grubundaki Mg’un 2 tane, 7A grubundaki F’un 7
tane değerlik elektronu vardır.
• 1A, 2A ve 3A gruplarında metaller (bor dışında), 5A, 6A ve 7A
gruplarında ise genellikle ametaller bulunur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
15. Elektronegatiflik
• Bir atomun bağ elektronlarını çekme gücünün ölçüsüne
elektronegatiflik denir.
• Bağ yapan iki atom arasında elektronegatiflik farkı büyükse
bağın elektronları elektronegatifliği fazla olan atomun
yanındadır (iyonik bağ) ve fark küçüldükçe bağın elektronları
iki atom tarafından ortaklaşa kullanılır kovalent bağ).
Prof.Dr. İbrahim USLU
16. Elektronegativite Dizgesi
• Bağ polarlığı bağı meydana getiren atomların
elektronegativite farkından kaynaklanır.
• Elementlerin elektronegativitesi periyodik tabloda
ayni periyotta soldan sağa gidildikçe ve ayni
grupta aşağıdan yukarı çıkıldıkça artar.
Prof.Dr. İbrahim USLU
19. Bağın Kovalent Karekteri
• Periyodik tablonun en elektronegatif elementi flor ile
elektonegativitesi en düşük olan sezyum arasındaki bağ
%100 iyonik kabul edilmiştir. Bunun sebebi, en büyük
elektronegativite farkının bu iki element arasında
olmasındandır.
• Bağ yapan iki element arasında elektronegativite farkı ne
kadar fazla ise, bağın kovalent karekteri o kadar azdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
20. Bağın iyonik ve Kovalent Karakteri
• Ayni elementin atomlarının oluşturduğu moleküllerde
kimyasal bağlar %100 kovalent karakterlidir. Başka bir
deyişle elektron paylaşımı eşittir.
• Eğer bağ yapan iki atomun elektronegatiflikleri
arasındaki fark 1,7’den büyükse o bağın iyonik karakteri
daha yüksek demektir.
• Elektronegatiflik farkı 1,7’den küçükse atomlar elektron
ortaklığı yapar, yani oluşan bağın kovalent karakteri
yüksektir. Bu bağlara polar kovalent bağ adını veriyoruz.
• %100 iyonik bağ yoktur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
21. Değerlik Elektronları
• Bir atomun en üst enerji seviyesindeki elektronlarına
değerlik elektronları denir. Periyodik cetvelin A
gruplarında grup numarası değerlik elektron sayısına
eşittir.
• Örneğin; 2A grubundaki Mg’un 2 tane, 7A grubundaki
F’un 7 tane değerlik elektronu vardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
22. Metaller - Ametaller
• Metaller, değerlik elektronlarını çok çekmezler, çünkü
elektronegatiflikleri çok düşüktür.
• Ametallerin ise (asal gazlar hariç), elektronegatiflikleri
fazladır. Değerlik elektronlarını çok çekerler.
Prof.Dr. İbrahim USLU
23. Oktet ve dublet Kuralı
• Element atomlarının, elektron alarak, vererek ya da
elektron ortaklaşması yaparak elektron dizilişlerini soy
gaz elektron dizilişine benzetmelerine oktet kuralı denir.
• Element atomlarının, elektron dizilişlerini helyumun
elektron dizilişine benzetmelerine dublet kuralı denir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
24. Elektron Nokta Yapısı (Lewis Yapısı)
• İki H atomu birer elektronlarını ortaklaşa kullanarak H 2 molekülünü
oluşturur. Bu olayı Lewis formülüyle şöyle gösterebiliriz:
• H• • H gösterimi yerine H : H gösterimi de kullanılabilir.
• Ortak kullanılan bir çift elektrona bağ elektron çifti denir.
• Bağ elektron çifti her iki H atomuna da aittir. Bu nedenle her iki H
atomunun elektron dizilişi de dublete ulaşmıştır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
25. Mg ile F arasındaki iyon bağının oluşumu
• Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
12 F : 1s2 2s2 2p5
9
• Mg’un 2 değerlik elektronu vardır ve bu iki elektronu vererek +2
yüklü Mg+2 iyonunu oluşturur. F atomlarının 7 değerlik elektronu
vardır ve oktete ulaşmak için bir elektron alarak -1 yüklü F- iyonunu
oluşturur.
• Mg+2 katyonu ile F- anyonu birbirlerini çekerek iyon bağı
oluştururlar. Bileşiğin formülü çaprazlama kuralına göre:
Prof.Dr. İbrahim USLU
28. Kovalent Bağ
• Ametaller genellikle soy gaz elektron düzenine
ulaşabilmek için elektron almak isterler. Atomlar
değerlik elektronlarından bazılarını ortaklaşa kullanarak
soy gaz elektron düzenine ulaşırlar.
• Elektron ortaklaşılması ile gerçekleşen bu bağa,
kovalent bağ denir.
• Ortaklaşa kullanılan elektronların iki çekirdek tarafından
birlikte çekilmesi atomları birbirine bağlayan kuvvettir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
29. Kovalent Bağ ve Enerji Düzeyi
• İyonik bağda olduğu gibi,kovalent bağında kararlılığı,
bağın oluşması ile bağlanan atom çiftinin enerji
düzeyinin düşmesidir.
• En basit örnek H2 molekülünün oluşmasıdır. H atomunun
asal gaz olan He atomuna benzemesi için elektronlarını
ortaklaşa kullanırlar.
• Kovalent bağ oluştuktan sonra, elektron çifti bir yerine
iki atom çekirdeği tarafından çekildiği için kovalent bağlı
durum, bağlanmamış atomlar durumundan daha
kararlıdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
31. Kovalens Sayısı
• Bir atomun oluşturduğu kovalent bağlarının sayısına,
yani çiftleştiği elektronların sayısına kovalens sayısı
denir.
• Kovalent bağa biraz iyonik karakter karışmasının bağı
kuvvetlendirdiği ve dolayısıyla bağlanan atomları
birbirine yaklaştırdığı varsayılır.
• Elektronegatiflik farkı arttıkça bağın daha da kısalması
bu varsayımı desteklemektedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
32. Ayni Spinli H Atomları
• H atomlarının spinleri ayni ise molekülün enerjisi
yüksektir ve adına “bağlayıcı karşıtı molekül yörüngesi”
denir; kararlı molekül hiçbir zaman bu durumda olmaz.
σ* ile de gösterilir
Prof.Dr. İbrahim USLU
33. Zıt spinli elektronlar
O halde zıt spinli iki elektron, birbirini söndüren zıt manyetik
alanlara sahiptir. Bunun sonucu olarak elektron çiftlerinde net
manyetik alan söz konusu değildir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
34. Farklı Spinli H Atomları
• H atomlarının spinleri farklıysa (çiftleşmiş spinler)
molekülün enerjisi tek tek atomların enerjisinden daha
düşüktür. Yani sistem daha kararlıdır ve oluşan molekül
yörüngesine “bağlayıcı molekül yörüngesi” denir.
• İkinci atomun elektronu zıt spinliyse, Pauli ilkesine göre
iki elektronun birden 1s orbitaline girmesi, yani iki
elektronun çiftleşmesi mümkündür.
• Bu hal atomların tek tek durmaları haline göre daha
düşük enerjili olduğundan bağlanma olur.
• İki elektron çiftleşmiş olduğuna göre H2 molekülünün
paramanyetik olmaması beklenir. Zaten öyledir.
•
Prof.Dr. İbrahim USLU
35. Bağlayıcı Karşıtı Molekül yörüngesi
Bağlayıcı karşıtı yörüngede ise iki çekirdek arasında elektron
yoğunluğu azdır ve atomlar birbirini iter.
Prof.Dr. İbrahim USLU
36. Bağlayıcı Molekül Yörüngesi
Bağlayıcı yörüngede sistemin negatif ve büyük potansiyel
enerjisi vardır, yani iki çekirdek arasında elektron yoğunluğu
fazladır ve elektronlar bağlayıcı ödevini görür.
Prof.Dr. İbrahim USLU
38. Lewis Bağ Formülleri
• F2, O2, N2, HCl, H2O moleküllerinin Lewis bağ formülleri:
• Bir atomun yapabileceği kovalent bağ sayısı, Lewis
formülünde gösterilen eşleşmemiş (tek) elektronun
sayısı kadardır. Bu nedenle H atomu 1 bağ, O atomu 2
bağ, N atomu 3 bağ, C atomu 4 bağ yapabilir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
39. Kutuplu (Polar) Kovalent Bağ
• Elektronegatiflikleri farklı olan atomların oluşturduğu
kovalent bağa polar (kutuplu) kovalent bağ denir.
• H ile F atomları birer tane elektronlarını ortaklaşa
kullanarak kovalent bağ oluşturmaktadır. Oluşan bağla
birlikte H atomu dublete, F atomu oktete ulaşır. HF
molekülünde bağ elektron çifti eşit olarak paylaşılmaz.
Çünkü F atomu, H atomuna göre daha elektronegatiftir
ve bağ elektron çiftini daha kuvvetli çeker. Bu nedenle
HF molekülünün F atomu kısmî (-), H atomu kısmî (+)
yüklü olur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
40. Flor ve HF Molekülü
• Yarı dolu bir orbitale sahip F atomu, H atomu ile bir kovalent bağ
yaparak HF molekülünü oluşturur.
• iki atomdan oluştuğu için HF molekülü doğrusaldır.
• Elektronegatiflik farkından dolayı H – F bağı polardır.
• HF molekülü de polar özellik gösterir.
• Farklı element atomlarının oluşturduğu iki atomlu tüm
moleküller (HF, HCl, NO, CO, ICl vb.) polardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
41. Kutupsuz (Apolar) Kovalent Bağ
• Elektronegatiflikleri aynı olan atomların oluşturduğu kovalent bağa
kutupsuz (apolar) kovalent bağ denir.
• H2, Cl2, F2, O2, N2 gibi moleküller aynı tür atomlardan oluşmuştur ve
bu moleküllerde bağ elektron çifti eşit paylaşılır. Bu nedenle söz
konusu moleküllerdeki kovalent bağların hepsi kutupsuzdur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
42. Lityum
• Yarı dolu 1 tane orbitale sahip Li atomunun Hidrojenle yaptığı
kovalent bağın oluşumunun Lewis formülü:
• LiH (Lityum hidrür) molekülündeki Li - H kovalent bağı polardır.
Çünkü Li ve H atomlarının elektronegatiflikleri farklıdır.
• Molekülün H atomu tarafı kısmen negatif, Li atomu tarafı
kısmen pozitiftir.
• Molekül de polardır.
• Li ve H atomlarının çekirdekleri bir doğru üzerinde bulunur yani
molekül doğrusaldır.
• İki atomdan oluşmuş tüm moleküller doğrusaldır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
43. Melezleşme (Hibritleşme)
• 1 tane s ile 1 tane p orbitali ile
gerçekleşirse 2 tane sp hibrit
orbitali,
• 1 tane s ile 2 tane p orbitali ile
gerçekleşirse 3 tane sp2,
• 1 tane s ile 3 tane p orbitali ile
gerçekleşirse 4 tane sp3
hibrit orbitali oluşur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
44. Atom Orbitalleri Nasıl Melezleşir
• Bir merkez atom orbitali, iki ya da daha fazla atom
orbitalinin dalga fonksiyonlarının matematiksel bir
kombinasyonu (toplanması ya da çıkarılması) sonucu
oluşur.
• S ve p orbitallerinin dalga fonksiyonları cebirsel olarak
toplandığında yeni bir fonksiyon meydana gelir. Bu bir
sp melezidir.
• S ve p orbitallerini topladığımızda p orbitalinin pozitif
lobunun yönünde yönlenen damla şeklinde bir orbital
oluşur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
45. Berilyum
• Be atomu bağ yapacağı zaman 2s orbitalindeki bir elektron 2p
orbitaline geçer. Sonra 2s ve 2p orbitalleri hibritleşerek iki tane yarı
dolu sp hibrit orbitali oluşturur.
• Hibritleşmiş hal
• Be atomu, hibritleşme sonucu oluşan yarı dolu sp orbitallerindeki
eşleşmemiş elektronlarıyla kovalent bağ yapar.
Prof.Dr. İbrahim USLU
47. Berilyum
• BeH2 (berilyum hidrür) molekülünde Be - H bağları, atomların
elektronegatiflikleri farklı olduğu için polardır.
• Daha elektronegatif olan H atomları bağ elektronlarını çektiği
için kısmen negatif, Be atomu da kısmen pozitif yüklüdür.
• BeH2 molekülü doğrusaldır ve apolardır.
• Be - H bağında H atomları bağ elektronlarını daha güçlü çeker.
• Bu çekim kuvvetini bir vektörle gösterelim.
• Bu durumda moleküldeki her iki Be - H bağı için de kuvveti
söz konusudur. Ancak bunların yönleri farklı olduğu için
bileşke kuvvet sıfır olur.
• Eşit büyüklükte , doğrultuları aynı, yönleri farklı vektörlerin
bileşkesi sıfırdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
50. Bor
• B atomunda yarı dolu bir tane orbital vardır.
• B atomunun 2s orbitalindeki bir elektron 2p orbitallerindeki boş
sp orbitallerinden birine geçer ve sonra üç orbital hibritleşme
yapar.
• Sonuçta üç tane yarı dolu sp2 hibrit orbitali oluşur.
• Hibritleşmiş hâl
Prof.Dr. İbrahim USLU
52. BH3 Molekülü
• BH3 molekülünde H atomları, bir eşkenar üçgenin köşelerine
doğru yönelmişlerdir.
• Üçgenin ağırlık merkezinde ise B atomu vardır. Bu geometriye
düzlem üçgen geometri denir.
• H - B - H bağ açısı 120° dir.
• BF3 molekülü de BH3 gibi düzlem üçgen geometridedir.
• B - H bağları polar olmasına karşın düzlem üçgen geometriden
dolayı BH3 molekülü apolardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
56. Karbonun Orbital Yapısı
• Karbonun orbital Şeması:
• orbital şemasına göre C atomunun eşleşmemiş
elektronlarının sayısı 4 değil 2’dir. Eşleşmemiş 2
elektronu bulunan C atomu en çok 2 bağ yapabilir.
Ancak yapılan deneyler C atomunun 4 kovalent bağ
yaptığını göstermektedir.
• Bu değişimi açıklayan modele hibritleşme adı verilir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
57. Karbon Atomu sp3 Hibritleşmesi
• C atomu bağ yaparken, 2s orbitalindeki elektronlardan
birisi 2p orbitaline geçer. Böylece C atomu 4 tane yarı
dolu değerlik orbitaline sahip olur. Daha sonra bu 4
orbital birbirleriyle girişim yapar ve 4 tane yeni orbital
oluşur. Bu orbitallere hibrit (melez) orbitaller denir.
Temel Hal
Uyarılmış hal
Melez Hal
Prof.Dr. İbrahim USLU
60. Metan (CH4)
• Karbonun hibritleşmeyle dört tane yarı dolu sp3
hibrit orbitalleri oluşturmaktadır. C atomu,
eşleşmemiş bu 4 elektronunu H atomlarıyla
ortak kullanarak CH4 (metan) molekülünü
oluşturur.
• CH4 molekülünde merkez atom olan C’un
etrafındaki 4 elektron çifti, aralarındaki itme en
az olacak şekilde uzayda yönlenirler. Bu
yönlenme sonucu ağırlık merkezinde C
atomunun, köşelerinde H atomlarının olduğu
düzgün dört yüzlü geometri oluşur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
62. Metan (CH4)
• Düzgün dört yüzlü geometrinin aslında tabanı eşkenar üçgen
piramittir. Piramidin yan yüzleri de eşkenar üçgendir.
• Yan yüzeylerin alanı ile tabandaki eşkenar üçgenin alanı
eşittir. Dolayısıyla bütün yüzeyler aynı büyüklüktedir. Bu
nedenle düzgün dört yüzlü adı verilmiştir.
• Düzgün dört yüzlüye tetrahedral de denilmektedir.
• Düzgün dört yüzlü geometride bağ açıları 109,5° dir.
• C - H bağları elektronegatiflik farkından dolayı polardır. Ancak
molekül geometrisinden dolayı CH4 molekülü apolardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
63. Ortaklanmamış elektron çiftler daha fazla
eksi yoğunluğa sahiptir
• Ortaklanmamış elektron çiftleri de geometrik bakımdan
tıpkı ortaklanmış çiftler gibi davranırlar. Fakat
ortaklanmamış çiftler ortaklanmış göre daha fazla bir
eksi yoğunluğa sahiptirler. Dolayısıyla ortaklanmış
çiftleri biraz daha kuvvetle iter ve kendilerine biraz daha
büyük bir yer açarlar.
• Bunu sonucu olarak, ortaklanmış çiftler arasındaki açılar
beklenenden küçük olur.
• Metan molekülünde tam bir tetraeder yapısı vardır ve
bağ açıları 109.5° dir..
Prof.Dr. İbrahim USLU
66. Azot ve Amonyak (NH3)
• Hem orbital yapısı hem de Lewis formülü azot atomunun
üç kovalent bağ yapabileceğini göstermektedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
67. Amonyak (NH3)
• NH3 molekülünde merkez atom olan N atomunun çevresinde 4
elektron çifti vardır. Bu nedenle geometrinin düzgün dörtyüzlü
olması beklenir. Ancak; NH3 molekülü üçgen piramit geometrisine
sahiptir.
• Piramidin tepesinde N atomu, taban köşelerinde ise H atomları
bulunur.
• Elektronegatiflik farkından dolayı N – H bağları polardır.
• Molekül geometrisinin üçgen piramit oluşu NH3 molekülünün de
polar olmasını sağlar.
Prof.Dr. İbrahim USLU
70. Oksijen
• Gerek orbital yapısı, gerekse Lewis formülü O
atomunun iki kovalent bağ yapabileceğini
göstermektedir. Bu nedenle hibritleşme modelini
kullanmaya gerek yoktur.
• Oksijen atomu eşleşmemiş iki elektronunu iki
Hidrojen atomuyla paylaşarak H2O (su)
molekülünü oluşturur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
72. Su
• Su molekülü iki tepesi yok olmuş üçgen piramit
şeklindedir.
• İki tane ortaklanmamış elektron çifti bağ açısını daha
küçültür. Bağ açıları 105° dir.
• H2O molekülü, kırık doğru şeklindedir.
• Elektronegatiflik farkından dolayı O - H bağları polardır.
• Merkez atom olan O’in bağa katılmayan 2 çift elektronu
vardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
77. Su Yok Olsa Ne Olur
• Su yaşantımızın bir numaralı maddesidir.
• H2O Öğrendiğimiz ilk kimyasal formül budur.
• Su olmadan bir canlının varlığı olası değildir.
• Su yok olsa denizlerin ve okyanusların yerinde kalın tuz
katmanları ile kaplı ürkütücü dipsiz çukurlar oluşur.
• Kuru ırmak yatakları, toz olmuş kayalar, ne bir fidan ne
de bir çiçek, ölü yer yüzünde her şey cansız.
Prof.Dr. İbrahim USLU
78. Su, Yer Kürenini en Kural Dışı Maddesi
• Periyodik cetvel kurallarına göre hidrojen bileşikleri ile
ayni grup elementleri göz önüne alınırsa suyun -80 °C
kaynaması gerekmektedir.
• H2O, H2S, H2Se, H2Te, ve H2Po olan hidritlerle su aynı
molekülsel yapıya sahiptir.
• Bu bileşiklerin kaynama noktaları kükürtten başlayarak
daha ağır kardeşlere doğru düzenli olarak değişir.
• Umulmadık şekilde suyun kaynama noktasının bu
dizinin dışına çıktığı görülür.
• İkinci tuhaflık donma noktasıdır. Kurallara göre suyun
dünyada yalnızca buhar olarak bulunması
gerekmektedir.
•
Prof.Dr. İbrahim USLU
79. • Bir bardak suyun içinde tek bir su molekülü aramak
boşunadır.
• Aslında suyun (H2O)n şeklinde yazılması daha doğru olur.
Su molekülleri arasında birleştirici bağların kırılması çok
güçtür.
• Bu bağlar da suyun beklenenden çok daha yüksek
sıcaklıklarda donmasına ve kaynamasına neden olur.
• Eğer bu istisna olmasaydı, soğuklar geldiğinde
denizlerde ve ırmaklarda yaşam olmazdı.
Prof.Dr. İbrahim USLU
80. Erime, genleşme ve Buz
• Her katı eridikten sonra genleşir.
• Oysa buzun erirken hacmi küçülür. Sıcaklık yükselmeye (devam
ederse ancak o zaman genleşmeye başlar.
• 4 °C de suyun yoğunluğu en yüksek değerine ulaşır.
• En soğuk havalarda bile ırmaklarımızın, göllerin dibine kadar
donmamasının nedeni budur.
• Bu durumda su moleküllerinin birbirini etkileme yeteneğinden
kaynaklanmaktadır.
• Su donarken ısıyı dışarı verir ve buzun erimesi sırasında da bu
nedenle çok yüksek ısı gerekir.
• Bu nedenle buz ve kar oluşumu sırasında yer yüzü ısınır, karakışa
keskin geçiş yumuşamış ve sonbaharın haftalarca sürmemesi
sağlanmış olur. Bunun tersine baharda buzların eriyişi havanın
ısınmasını bir süre ertelemiş olur
Prof.Dr. İbrahim USLU
81. Kaç Tane Su Molekülü Vardır
• Suyun üç farklı türünden söz edebiliriz. Protiyum,
döteryum ve tritiyum suyu (H2O, D2O, T2O).
• Tritiyum (3H) çekirdeği bir proton ve iki neutron ihtiva
eder ve radyoaktif olup beta yayınlar ve 12.5 yıl yarı
ömrü vardır) a-particle emission.
• Ayrıca moleküllerinde bir adet döteryum ve bir tritiyum
bulunan karışık sularda olabilir (HDO, HTO, DTO).
• Öte yandan suyun içerdiği oksijen de üç izotopun
karışımıdır. Oksijen-16, Oksijen-17, Oksijen18.
• En çok birinci izotopa rastlarız.
• Oksijenin bu çeşitliliği nedeniyle listeye daha 12 tane su
çeşidi eklememiz gerekmektedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
82. Kaç Tane Su Molekülü Var
• O halde bir bir bardak suda 18 farklı su molekülü
olduğunu düşünmeliyiz.
• Bunlardan en hafifi H2O16 ve en ağırı T2O18’dur.
• Bu 18 çeşit suyun yoğunlukları ve donma ve kaynama
noktaları birbirinden farklıdır.
• Bir ton çeşme suyunda 150 g D2O bulunur. Okyanuslarda
bu miktar daha fazladır (bir tonda 165 g).
• Kafkas buzulları gibi dağ tepelerinde ise bir ton buz 7
gram D2O içerir.
• O halde suyun izotop bileşimi yerine göre değişir.
• Farklı hidrojen ve oksijen izotopları çeşitli koşullar
altında sürekli birbirlerinin yerlerini alırlar.
• Bu kadar çok çeşit başka hiçbir doğal bileşikte
bulunmaz
Prof.Dr. İbrahim USLU
83. Suyun Kullanım Alanları
• En çok protiyum (H2O) suyu ile ilgileniriz.
• Özellikle ağır su (D2O) pratikte geniş uygulama alanı
bulur.
• Nükleer reaktörlerde, uranyum parçalanmasına neden
olan nötronların yavaşlamasını sağlamak için ağır su
kullanılır.
• Çeşitli su türleri izotop kimyası alanında araştırmalarda
kullanılmaktadır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
86. 18 Çeşit Sudan Fazlası Var mı?
• Doğal izotopların dışında oksijenin yapay radyoaktif
izotopları vardır.
• Oksijen-14, Oksijen-15, Oksijen-19, Oksijen-20.
• Ayrıca son yıllarda hidrojen izotoplarının sayısı da
artmıştır. 4H, 5H’i örnek verebiliriz.
• Böylece, hidrojen ve oksijen yapay izotoplarını da
dikkate alırsak olası su listesi 100 çeşidi aşar.
• Ödev : O halde kaç tanedir hesaplayalım.
Prof.Dr. İbrahim USLU
87. Buzun Güzel Tadı
• Küçük çocuklar buz saçaklarıyla oynamaya bayılırlar.
Çocuklar kimseye göstermeden buz parçasını ağzına
atar. Bu kadar mı lezzetli?
• Civcivler üzerinde yapılan bir deneyde; bir grup civcive
içmeleri için normal su verirlerken, diğerine de içinde
buz parçaları yüzen erimiş kar suyu içirilmişti.
• Normal su içen civcivler oldukça sakindi ve hiç
huysuzlanmıyorlardı. Erimiş kar suyunu değişik bir tadı
vermış gibi cicivler açgözlülükle yutuyorlardı.
• 1.5 ay sonra civcivler tartıldığında erimiş kar suyu
içenler daha ağırdı. Buz kristal yapıya sahipti. Buz
eridiğinde uzun süre Kristal yapısını korumaktaydı.
Prof.Dr. İbrahim USLU
88. Buz, Su ve Organizma
• Erimiş suyun kimyasal etkinliği normal sudan daha
yüksektir.
• Biyokimyasal işlemler dizisine kolayca katılır.
• Organizmada çeşitli maddelerle normal suya göre çok
daha hızlı birleşirler.
• Bilim adamları organizma içindeki suyun yapısının
büyük ölçüde buzun yapısına benzediğini belirtmektedir.
• Organizma normal suyu özümlediğinde suyun yapısını
yeniden düzenler. Erimiş su zaten istenen yapıda
olduğundan, moleküllerinin yeniden düzenlenmesi için
organizmanın fazladan enerji harcamasına gerek yoktur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
89. Buz ve Su
• Herhangi bir metali eritip, içine bir parça katı metal
atalım. Katı hemen batar.
• Bir maddenin katı evredeki yoğunluğu sıvısından
büyüktür.
• Buz ve su bu kuralın şaşırtıcı bir istisnasıdır.
• Korkunç buz dağları-buzular-on binlerce ton ağırlığındaa
olduğu halde, suyun yüzünde mantar gibi yüzerler.
Prof.Dr. İbrahim USLU
90. Koordine Kovalent Bağlar
• Ortaklaşan elektron çiftinin her ikisinin de bir atomdan
geldiği kovalent bağa koordine kovalent bağ denir.
Amonyum iyonu Hidronyum iyonu
Prof.Dr. İbrahim USLU
94. Sülfür Tetraflorid (SF4)
• SF4 molekülü, 90° ve 120° bağ açıları olan moleküldür.
• Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 1 dir.
• Yapı için iki olasılık vardır. Doğru yapıda ortaklanmamış elektron
çifti, bipiramidin merkez düzlemindedir. Bunun sonucunda
ortaklanmamış elektron çiftiyle bağlayıcı elektron çiftleri arasında
iki tane 90° lik açı oluşur.
• Eğer bu elektronları piramidin tepesine yerleştirirsek 90° lik açı
sayısı üç olur. Bu durum daha az yeğlenir.
Üçgen Bipiramid (90o, 120o)
Tahteravalli
Prof.Dr. İbrahim USLU
95. Brom Triflorid
(T-Şeklinde BrF3)
BrF3, ClF3, IF3 molekülleri, T şeklinde 90° bağ açılı
moleküllerdir. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 2 dir.
Üçgen bipiramid
(90o, 120o)
Prof.Dr. İbrahim USLU
96. Altı Elektron Grubu - d2sp3 hibrit
orbitalleri
SF6 and ICl5.
Prof.Dr. İbrahim USLU
99. Bağ Enerjileri
• Bir kimyasal bağ oluşması sırasında enerji açığa çıkar.
• Tersine bir kimyasal bağı bozmak için ayni miktar enerji
harcamak gerekir.
• O halde bir bağı bozmak için verilmesi gereken enerjiyi
belirleyerek, bağlanma enerjisinin ne kadar olduğunu
bulmuş oluruz.
• Örnek
H2 (g) = 2H H = 436 kJ/mol
• Bağ disosiasyon enerjileri tek bir molekül için değil,
çoğunlukla mol başına kJ olarak verilir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
101. Disosiasyon Enerjileri (Bazı Sonuçlar)
• Bağ disosiasyon enerjisi ne kadar büyükse bağ o kadar
kuvvetli demektir.
• Alkali metal moleküllerinin disosiasyon enerjileri grup
halinde küçüktür ve grup içinde atom numarası arttıkça
daha da küçülmektedir.
• Hidrojen halojenürlerin disosiasyon enerjileri ise genel
olarak büyüktür. Fakat grup içinde yine atom numarası
arttıkça küçülmektedir.
• Bağın kuvveti, temelde, yalnızca bağı olşturan atomların
özelliklerine bağlıdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
102. Bağ Uzunlukları
• Bir bağı oluşturan atomların arasındaki uzaklık,
atomların titreşme hareketleri nedeniyle sürekli olarak
değişir. Ama belirli bir bileşikte tam olarak belirli bir
ortalama uzaklıktan söz edilebilir
Prof.Dr. İbrahim USLU
103. Bağ Uzunlukları
• Atomlar arasındaki uzaklık çok büyük iken iki hidrojen
atomu arasında bir etkileşme olmaz.
• Atomlar birbirine yaklaştıkça potansiyel enerji giderek
azalır ve 0.74 A uzaklık için minimum bir değer alır.
• Bu noktada iki atom arasındaki çekim enerjisi 436 kJ/mol
(hidrojen molekülünün bağlanma enerjisi) kadardır.
Molekül bu durumda en kararlı haldedir.
• Atomlar daha fazla yaklaşırsa dış elektron katmanları
arasındaki itme kuvveti nedeniyle potansiyel enerji hızla
yükselir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
106. Bağ uzunlukları (sonuçlar)
• Bir biriyle ilişkili molekül gruplarında (halojenler,
hidrojen halojenürler, vb) Atom numarası büyüdükçe
bağ uzunluğunun arttığı görülür.
• Değerlik elektronlarının birbirini itmesi yüzünden iki
atomun birbirine daha az yaklaşabildiği nedeniyledir.
• Atom numarası büyük atomlardaki değerlik elektronları
çekirdekten daha uzak alt düzeylerde bulunmakta,
böylece çekirdekler arasında uzaklık artmaktadır.
• Atom numarası arttıkça çekirdek yükü artmakta ve iki
çekirdeğin arasındaki itme kuvveti büyüyerek atomların
yaklaşmasını önlemektedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
107. Bağ Açıları
• Bir molekülde bir merkez atomuna bağlanan diğer iki
atomun çekirdeklerini birleştiren doğruların arasındaki
açıya bağ açısı denir.
• Atomların yaptığı titreşim hareketleri nedeniyle nasıl
sabit bir uzunluktan söz edilemiyorsa, sabit bir bağ
açısından da söz edilemez.
• Bir molekül yapısı için daima belirli bir ortalama açı
vardır.
• Periyotlu dizgede ayni grupta bulunan elementlerin
benzer bileşiklerindeki bağ açılarının da birbirine yakın
olamsı, açının, merkez atomunun elektron düzeniyle
(değerlik elektronlarının sayısıyla) ilişkilidir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
108. Hidrojen Bağı
• Bazı moleküller arasındaki çekim kuvvetleri, dipol-dipol
etkileşmelerinden beklenenden daha yüksektir.
• Bu tür etkileşmeler, diğer kovalent bağlı hidrojenli
bileşikler ile karşılaştırıldığı zaman H2O, NH3, ve HF’de
görülebilir.
• CH4, SiH4, GeH4 ve SnH4 apolardır ve grupta aşağıya
doğru inildiğinde kaynama noktasının arttığı görülür.
• Fakat polar hidrojenli bileşikler (H2O, NH3, ve HF) bu
kurala uymaz.
• Bu moleküllerin yapılarında elektronegatifliği yüksek bir
atoma bağlı H atomu vardır.
• O, F ve N atomları, diğer molekülün H atomlarını çekerek
hidrojen Bağı oluşturur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
110. Hidrojen Bağları
• H atomu, iki molekül arasında köprü ödevini görerek
moleküller arasında etkileşmeyi artırır.
• H atomunun küçüklüğü nedeniyle iki molekül birbirine o
kadar yaklaşır ki, aralarında etkileşme, bir dipol-dipol
kuvvetinden çok bir bağ olarak göze alınır. Bu özel bağ
türüne hidrojen bağı denir.
• Hidrojen bağları diğer bağların %10 kadar güçlü olup,
enerjisi 12-40 kJ/mol dür.
Prof.Dr. İbrahim USLU
111. Hidrojen
• Hidrojen, ünlü fizikçi, Sir Henry Cavendish
(1731 – 1810) tarafından bulunmuştur.
• O bilginlerin en zengini ve zenginlerinde
en bilgilisiydi.
• Ayrıca bilginlerin en titiziydi. Kendi
kitaplığından kitap alırken bile daima kitap
kartına ismini yazdığı söylenir.
• İçine kapanık garip yaşantısı ile ün
yapmıştı.
• Buluşunu 1766’da yapmıştı.
Prof.Dr. İbrahim USLU
112. Sir Henry Cavendish’in Deneyleri
deplogisticated air + inflammable air gives water
[now: 2 H2(g) + O2(g) H2O(l)]
Prof.Dr. İbrahim USLU
113. Hidrojen’in Önemi
• Cavendish’in hidrojeni bulmasına rağmen hidrojen gazı
1766’da değil hemen hemen yarım yüz yıl sonra fark
edildi.
• Hidrojen gazı kimyacılar açısından çok değerli bir
buluştu.
• Kimyasal bileşiklerin en önemlilerinden olan asid ve
bazların iç yüzünün kavranmasında hidrojen yardımcı
oldu.
• Metal oksitlerin indirgenmesinde ve tuz çözeltilerinden
metallerin çöktürülmesinde vazgeçilmez bir laboratuar
ayracı haline geldi.
Prof.Dr. İbrahim USLU
114. • Hidrojen diğer tüm sıvılardan ve tüm gazlardan (helyum
dışında) daha düşük sıcaklıkta katılaşır.
• Niels Bohr atom çekirdeği etrafında elektron dağılımı
kuramını hidrojen atomu sayesinde inceleyebilmiştir.
• Astrofizikçiler yıldızların bileşimini incelediklerinde
hidrojenin evrenin bir numaralı elementi olduğunu
buldular.
Prof.Dr. İbrahim USLU
115. Tüm elementlerden fazla hidrojen var
• Güneşin ve yıldız kümelerinin ana bileşeni ve gezegenler
arası boşluğun temel doldurucusu hidrojendir.
• Uzayda kimyasal elementlerin tümünden daha fazla
hidrojen vardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
116. 21 cm
• Hidrojen tüm atomların, tüm kimyasal elementlerin
başlangıç noktasıdır.
• Hidrojen atomunun diğer belirgin özelliği de, dalga boyu
21 cm olan radyasyon yaymasıdır.
• Bu uzunluk tüm evrende aynı olduğu için evrensel sabit
adını alır.
• Bilim adamları, diğer dünyalarla radyo iletişimi kurma
çalışmalarında hidrojen dalgasını kullanırlar.
• Eğer o dünyalarda zeki yaratıklar yaşıyorsa 21 cm dalga
boyunun ne anlama geldiğini bilmeleri gerekmektedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
117. Ozone ve Rezonans
Oksijen genellikle iki atomlu O2 molekülü halinde
bulunmakta, üç atomlu ozon, O3, molekülü halinde de
bulunabilir. Ozon doğal olarak atmosferin Stratosfer
katmanında bulunur. Ozonda bağlar tekli ve ikili bağ
arasındadır.
İkili ya da daha fazla uygun Lewis
yapısının yazılabildiği, ancak “doğru”
yapının yazılamadığı duruma rezonans
denir. Gerçek yapı, uygun yapıların
katkılarıyla oluşan bir rezonans
melezidir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
119. Çok Katlı Kovalent Bağ
Bir atomun oktete ulaşabilmesi için bir çiften fazla elektrona ihtiyacı
olabilir. Atmosfer molekülleri olan CO2ve N2 bu duruma örnek olarak
verilebilir.
C atomu her bir O atomu ile birer değerlik elektronu ortaklaşır ve
bunun sonucunda da iki tane karbon-oksijen tekli bağı oluşur.
Ancak, C atomunun her iki O atomunun oktetleri, çevresindeki
ortaklanmamış elektronların küçük oklarla gösterildiği şekilde
yerlerinin değiştirilmesi ile tamamlanır.
Moleküler geometri bakımından katlı bir bağın da tek bir elektron çifti
gibi davrandığı varsayılır. Buna göre CO2 molekülü tıpkı BeF2
molekülü gibi davranır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
134. Düzlem üçgen geometri örnekleri
BCl3 Bütün üçgen köşeleri aynı, ve apolar
BCl2Br Bütün üçgen köşeleri ayni değil ve polar, Cl Br a göre daha
fazla elektronegatif ve iki klor nedeniyle yön Cl yönünde
BClBr2 Bütün üçgen köşeleri ayni değil, polar ve
polarite Br yönünde.
SO3 Bütün üçgen köşeleri aynı ve apolar
SO2 Bütün üçgen köşeleri aynı değil ve polar
Prof.Dr. İbrahim USLU
136. Dört yüzlü Örnekleri
CH4 Bütün dörtyüzlü köşeleri aynı, ve apolar
Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve her ne kadar H ye
CH3F karşılık bir F varsa da polarite F yönündedir.
Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve polar
NH3
Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve her ne kadar ü H ya
H2O karşılık bir F varsa da polarite F yönündedir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
145. Sigma ve pi Bağları (İkili Bağ)
• iki atom arasında bir çift elektronun paylaşılması ile oluşan kovalent
bağa σ (sigma) bağı denir.
• Eğer iki atom iki ya da üç çift elektronu ortak kullanmışsa ikinci ve
üçüncü elektron çiftleriyle oluflan kovalent bağa π (pi) bağı adı
verilir.
• C2H4 molekülünün Lewis formülünde bağ elektron çiftlerini kısa
çizgiyle şöyle gösterebiliriz:
• iki atom arasında iki çift elektronun paylaşılmasıyla oluşan kovalent
bağa çift bağ ya da ikili bağ denir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
146. Sigma ve pi bağları
• iki atom arasında tekli bağ varsa o bağ σ bağıdır.
• σ bağı oluşmadan π bağı oluşamaz
• iki atom arasında sadece bir tane σ bağı oluşabilir.
• σ bağı, π bağından daha kuvvetlidir.
• C2H4 molekülünde;
– C - H bağlarının ve C = C çift bağındaki bağlardan birinin σ bağı,
– C = C çift bağındaki bağlardan diğerinin π bağıdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
147. Etilen Molekülündeki sp2 Hibritleşmesi
• C atomu sp2 ve sp hibritleşmeleri de yapabilir.
• sp2 hibritleşmesinde C atomunun p orbitallerinden birisi
hibritleşmeye katılmaz.
– Hibritleşmiş hal:
• C2H4 (etilen) molekülünde C atomları sp2 hibritleşmesi yapmıştır.
Molekülün Lewis formülü:
• Lewis formülünde C atomlarını iki çift elektronu ortak
kullanmaktadır. Bunlardan bir çifti C atomlarının sp2 hibrit
orbitallerindeki eşleşmemiş elektronlardır. C atomları sp 2 hibrit
ortitallerindeki diğer iki elektronu H atomlarıyla paylaşır.
• C atomları arasından paylaşılan diğer elektron çifti ise
hibritleşmeye katılmayan ve eşleşmemiş elektron taşıyan 2p
orbitalindeki elektronlardır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
150. σ ve π bağları
• Atomları birleştiren doğruya göre tam bir simetri
gösteren bağlara sigma (σ ) bağları denir.
• Atomları birleştiren doğruya göre tam bir simetri
göstermeyen bağlara pi (π ) bağları denir.
∀ σ bağlarındaki eksi yük dağılımı çekirdeklerin tam
arasındaki bölgede yoğunlaşmıştır ve dolayısıyla iki
çekirdeği kuvvetle birbirine kuvvetle bağlar.
∀ π bağlarında ise eksi yük dağılımı çekirdekler arası
bölgenin dışında yoğunlaşmıştır. Bu nedenle π bağları σ
bağlarından zayıftır.
∀ π bağı σ bağı kadar kuvvetli olmadığı için, etilendeki ikili
bağ birli bağın iki katı kadar kuvvetli olamaz.
Prof.Dr. İbrahim USLU
151. Etilen (C2H4)
İki C atomu arasında çift bağ içeren
etilen molekülü her bir C atomunun
çevresinde üç elektron çifti varmış gibi
bir geometriye sahip olur. Bağ açıları
120° olacak biçimde bir düzlem
üzerinde bulunur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
154. Üçlü Bağ
• C2H2 (asetilen) molekülünde C atomları sp hibritleşmesi yapmıştır.
• Hibritleşmiş hal:
•
• Molekülün Lewis formülü ve çizgi bağ gösterimi şöyledir:
• İki atom arasında üç çift elektronun paylaşılmasıyla oluşan bağa
üçlü bağ denir.
• üç kovalent bağdan birisi σ bağı, diğer ikisi π bağlarıdır. C – H
bağları ise σ bağıdır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
157. Molekül Biçimleri ve Dipol Momentler
• HCl molekülünde Cl atomunun H atomuna göre daha
elektronegatif olması, elektronların Cl atomu etrafında
daha çok bulunmalarına yol açar
• HCl molekülü polar bir moleküldür.
• Polar bir molekülde, yük dağılımındaki
farklılık dipol moment, , ile verilir.
• Dipol moment, yük () ve uzaklığın (d) bir çarpımıdır.
=d
• HCl bağının polarlığı yük yoğunluğunun Cl atomuna
doğru kayması, artı ve eksi yük merkezlerinin birbirinden
ayrılması sonucudur.
Prof.Dr. İbrahim USLU
160. Karbon Atomu ve Hidrokarbon Zincirleri
• Karbon atomları birbiri ardına bağlanarak çok kolay
zincir oluştururlar.
• En uzun zincir henüz bilinmiyor. Zincirinde 240 karbon
halkası bileşikler elde edilmiştir. (Burada polimerlerden
değil, sıradan bileşiklerden söz ediyoruz). Polimerlerde
hidrokarbon zincirleri çok daha uzun olabilir.
• Diğer elementlerin böyle bir özelliği yoktur. Yalnızca
silisyum, altı halkalı bir zincir oluşturma lüksüne
sahiptir.
• Birde üç metal atomunun bir zincire bağlandığı hidrojen
germanit (Ge3H8) isimli germanyum bileşiği metaller
arasında türünün tek örneğidir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
161. Benzen Molekülü ve ve Bağları
Benzen, C6H6 molekülünde C atomu sp2 hibrit yörüngeler takımını kullanarak iki
tane C-C bağı ve bir tane C-H bağı oluşturur. C-C bağları benzene altılı
halka yapısını verir.
Etilende olduğu gibi, her C atomu hibritleşmeden kalan p yörüngeleri yan yana
çakışarak bağları vereceklerdir.
Oluşacak üç adet bağında elektron yoğunluğu, benzenin halka düzleminin
altında ve üstünde olacaktır.
Fakat altı adet p yörüngesi iki farklı şekilde çakışarak 3 adet bağı oluşturabilir,
böylece benzenin rezonans yapıları elde edilir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
162. Benzen Molekülü Kararlıdır
• Benzen molekülünde bağları C-C veya C-H
atomları arasında yönlendiği halde
elektronlarının (altı tane) halka etrafında yeri
belirsizdir.
• Bu durum, C-C bağ uzunlıklarının 139 pm
olmasına (C-C: 154 pm, C=C: 137 pm)
olmasına yol açar.
• Ayni zamanda elektron-elektron itmesini en
aza indirdiğinden benzen çok kararlı yani
kimyasal reaksiyonlara isteksiz bir
moleküldür.
• Bu özellik bütün aromatik bileşiklerde vardır.
• Benzen, C=C bağı içeren alkenlerin verdiği
pek çok reaksiyonu vermez.
Prof.Dr. İbrahim USLU
163. Fullerenler ve Nobel Ödülü
• Sussex universitesinden H. Kroto ve Rice
Universitesinden J. Heath, S. O’brien ve R. Curl 60
mkarbon atomlu fullerene molekülünü keşfettiler ve
Kroto, Curl ve Smalley 1996 Nobel Odülünü kazandılar.
• 1991 yılından bu yana Donald Huffman ve Wolfgang
Kratshmer tekniği kullanarak gram miktarında fullerene
etmek nisbeten kolay ve saf Fullerene elde etmek
kimyacılar için bir başarı ve fiyatında etki eden en önemli
parametredir.
Prof.Dr. İbrahim USLU
164. Fullerenler
• New Scientist dergisinin 3 Nisan 2004 sayısında
fullerene moleküllerinin organizmalar için son derece
zararlı olabileceği belirtilmektedir. 0.5 ppm fullerene 48
saat içinde beyinde hücre hasarlarına sebep olmaktadır.
Prof.Dr. İbrahim USLU
170. Kaynaklar
• Bu sunumda :
– Sabri Alpaydın ve Abdullah Şimşek’in Genel Kimya,
– M. Ayhan Zeren’in Atomlar ve Moleküller ,
– Charles Trapp’ın Genel Kimya
– Petrucci, Harwood, Herring’in Genel Kimya
• Kitaplarının yanı sıra internetten pek çok kaynaktan yararlanılmıştır.
• Bu sunum benim genel kimya derslerimde kullanmak üzere kendim için hazırladığım
bir öğretim materyalidir.
• Bu sunumun hiçbir ticari maksadı yoktur.
Prof.Dr. İbrahim USLU