SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 170
Bağlar




Prof.Dr. İbrahim USLU




                        Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
Kimyasal bağ, bu evrensel isteğin
             bir sonucudur


• Atomların bağ yapması enerjilerini azaltma
  işlemidir.




                                          Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Hidrojen Atomu Bağ Oluşumu




                         Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
İyonik Bağ Oluşumu




                     Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
NaCl Kristalleri




yük



                         Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Elektronegativite Grafiği




Elektronegativite




                                           Prof.Dr. İbrahim USLU
Elektronegativite Farkı ve Polarite




                                 Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
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
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
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
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
Katyonlar




            Prof.Dr. İbrahim USLU
Anyonlar




           Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Kovalent Bağ




               Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
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
Bağlayıcı Karşıtı Molekül yörüngesi
Bağlayıcı karşıtı yörüngede ise iki çekirdek arasında elektron
yoğunluğu azdır ve atomlar birbirini iter.




                                                          Prof.Dr. İbrahim USLU
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
H2 Molekülü oluşumu (film)




                             Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
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
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
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
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
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
BeH2 Melezleşmesi




                    Prof.Dr. İbrahim USLU
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
sp Hibritleşmesi




                   Prof.Dr. İbrahim USLU
Berilyum Hidrür (Doğrusal BeH2)




Doğrusal
(180o)




                                 Prof.Dr. İbrahim USLU
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
BH3 Melezleşmesi




                   Prof.Dr. İbrahim USLU
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
sp2 Hibritleşmesi




                    Prof.Dr. İbrahim USLU
sp2 Hibritleşmesi




                    Prof.Dr. İbrahim USLU
Karbonat İyon (CO32-)




düzlem üçgen
(120o)




                                       Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Sp3 Hibritleşmesi




                    Prof.Dr. İbrahim USLU
Sp3 Hibritleşmesi




                    Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Metan Melezleşme Şekli




                         Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Methane (dörtyüzlü CH4)




dörtyüzlü
(109.5o)




                                      Prof.Dr. İbrahim USLU
CF4




      Prof.Dr. İbrahim USLU
Azot ve Amonyak (NH3)




• Hem orbital yapısı hem de Lewis formülü azot atomunun
  üç kovalent bağ yapabileceğini göstermektedir.




                                              Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Amonyak Melezleşmesi




                       Prof.Dr. İbrahim USLU
Amonyak (üçgen piramit)




                Dörtyüzlü


                            Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Suda Melezleşme




                  Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Su (H2O)

Dörtyüzlü
(105o)




                       Prof.Dr. İbrahim USLU
Su Molekülü ve Yüzey Gerilimi




                            Prof.Dr. İbrahim USLU
Su Molekülünde Hidrojen Bağları




                             Prof.Dr. İbrahim USLU
Su Molekülü




              Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
• 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
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
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
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
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
Buz




      Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
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
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
Prof.Dr. İbrahim USLU
Dsp3 hibritleşmesine örnek, PCl5
• PCl5 te 5 P-Cl bağının oluşumu için fosforun beş yarı
  dolu orbitale sahip olması gerekir.




                                                  Prof.Dr. İbrahim USLU
dsp3 hibrit orbitaller örnekleri

• PClF4




                                             Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Altı Elektron Grubu - d2sp3 hibrit
                  orbitalleri




SF6 and ICl5.



                                  Prof.Dr. İbrahim USLU
SF6




      octahedral
      (90o)




                   Prof.Dr. İbrahim USLU
Bağ Karakteristikleri

• Bağ Enerjileri
• Bağ Uzunlukları
• Bağ Açıları




                             Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Bazı atomların Disosiasyon Enerjileri




                                 Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
Molekül ve Kristallerin Bağlanması




                               Prof.Dr. İbrahim USLU
Bağ Uzunlukları (pm)




                       Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
Hidrojenli Bileşiklerin Erime ve Kaynama Noktaları




                                          Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Sir Henry Cavendish’in Deneyleri
deplogisticated air + inflammable air gives water
      [now: 2 H2(g) + O2(g)        H2O(l)]




                                                    Prof.Dr. İbrahim USLU
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
• 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
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
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
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
Neon




• Eşleşmiş elektronu olmayan Ne atomu kovalent
  bağ oluşturamaz.




                                          Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Prof.Dr. İbrahim USLU
CO2 sp hibritleşmesi




                       Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
Prof.Dr. İbrahim USLU
SO3 molekülünün de BF3 molekülü gibi düzlem
üçgen biçiminde olduğu varsayılır




                                         Prof.Dr. İbrahim USLU
Sülfürik Asid Yapısal Formülü - H2SO4




                                 Prof.Dr. İbrahim USLU
Özet Bilgi
Değerlik       Lewis Yapısı   Bağ Yapılanması
Elektronları
     1

     4

     5

     6

     6

     7


                 X* = F, Cl, Br, I
                                                Prof.Dr. İbrahim USLU
VSEPR (özet film, önemli)
 Melez Orbitaller ve Değerlik
 Kabuğu Elektron Çifti İtme Kuramı
  Bazı Melez Orbitaller ve geometrik
  Yönlenmeleri
  Melez      Geometrik         Örnek
  Orbitaller Yönlenme
  sp         Doğrusal          BeCl2

  sp2        Üçgen düzlem      BF3

  sp3        Dörtyüzlü         CH4

  sp3d       Üçgen-bipiramit   PCl5

  sp3d2      Sekizyüzlü        SF6

                                       Prof.Dr. İbrahim USLU
BH2




BH2




      Prof.Dr. İbrahim USLU
Diklor İyodat Iyonu
  (doğrusal ICl2-)




                      Prof.Dr. İbrahim USLU
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
CH2




CH2




            Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Üçgen-Bipiramit

PCl5     Üçgen-bipiramit, apolar



PCl4F    Üçgen-bipiramit, polar


PCl3F2   Üçgen-bipiramit, apolar



         Üçgen-bipiramit, polar
SF4


         Üçgen-bipiramit, polar
ClF3

                                   Prof.Dr. İbrahim USLU
Sekiz Yüzlü Örnekleri


SF6    Sekizyüzlü
       apolar



XeF4   Sekizyüzlü,
       polar


       Beşgen bipiramid,
IF7    apolar




                                  Prof.Dr. İbrahim USLU
BF3



CH4



NH3




H2S
      Prof.Dr. İbrahim USLU
PF5




BrF3




TeCl4



        Prof.Dr. İbrahim USLU
XeF2




       Prof.Dr. İbrahim USLU
H2S




      Prof.Dr. İbrahim USLU
Etan




       Prof.Dr. İbrahim USLU
Metanol




          Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
Sigma ve Pi Bağları




                      Prof.Dr. İbrahim USLU
C2H4




       Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
Formaldehit




              Prof.Dr. İbrahim USLU
Acetic acid




              Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Asetilen molekülünün doğrusal bir moleküldür.




                                                Prof.Dr. İbrahim USLU
Cyanide anion




                Prof.Dr. İbrahim USLU
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
Formaldehit




              Prof.Dr. İbrahim USLU
Acetic acid




              Prof.Dr. İbrahim USLU
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
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
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
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
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
Fullerene Kimyası ve C60




Fullerene c-60

                              Prof.Dr. İbrahim USLU
C60 fullerene şişmesi




                        Prof.Dr. İbrahim USLU
C100




       Prof.Dr. İbrahim USLU
C540 Molekülü




                Prof.Dr. İbrahim USLU
C276




       Prof.Dr. İbrahim USLU
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

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Di̇sri̇tmi̇ DocDrMuratAyan
Di̇sri̇tmi̇  DocDrMuratAyanDi̇sri̇tmi̇  DocDrMuratAyan
Di̇sri̇tmi̇ DocDrMuratAyangopacil
 
Ekg
EkgEkg
Ekggnd
 
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)Fatma Göç
 
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )www.tipfakultesi. org
 
Biyokimya: Nükleik asitler
Biyokimya: Nükleik asitlerBiyokimya: Nükleik asitler
Biyokimya: Nükleik asitlerHikmet Geckil
 
Fazlar, Faz Diyagramları ve Çözünürlük
Fazlar, Faz Diyagramları ve ÇözünürlükFazlar, Faz Diyagramları ve Çözünürlük
Fazlar, Faz Diyagramları ve ÇözünürlükProf.Dr. İbrahim USLU
 
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )www.tipfakultesi. org
 
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013Muhammed Arvasi
 
Anöploi̇di̇
Anöploi̇di̇Anöploi̇di̇
Anöploi̇di̇06AYDIN
 
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel ElektroforezAgaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez06AYDIN
 
Shapes Of And Bond Angles In Simple Molecules
Shapes Of And Bond Angles In Simple MoleculesShapes Of And Bond Angles In Simple Molecules
Shapes Of And Bond Angles In Simple MoleculesKeri Johnson
 

Mais procurados (20)

Di̇sri̇tmi̇ DocDrMuratAyan
Di̇sri̇tmi̇  DocDrMuratAyanDi̇sri̇tmi̇  DocDrMuratAyan
Di̇sri̇tmi̇ DocDrMuratAyan
 
Ekg
EkgEkg
Ekg
 
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
Vsepr (Valance Shell Electron Pair Repulsion)
 
Nükleik asitler
Nükleik asitlerNükleik asitler
Nükleik asitler
 
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )
Rna yapisi ve özellikleri (fazlası için www.tipfakultesi.org )
 
Biyokimya: Nükleik asitler
Biyokimya: Nükleik asitlerBiyokimya: Nükleik asitler
Biyokimya: Nükleik asitler
 
Nuclear chemistry
Nuclear chemistryNuclear chemistry
Nuclear chemistry
 
Fazlar, Faz Diyagramları ve Çözünürlük
Fazlar, Faz Diyagramları ve ÇözünürlükFazlar, Faz Diyagramları ve Çözünürlük
Fazlar, Faz Diyagramları ve Çözünürlük
 
Biofizik kitap
Biofizik kitapBiofizik kitap
Biofizik kitap
 
Hücre zarında transport
Hücre zarında transportHücre zarında transport
Hücre zarında transport
 
Transkripsiyon
TranskripsiyonTranskripsiyon
Transkripsiyon
 
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )
solunumun kontrolü (fazlası için www.tipfakultesi.org )
 
Genetiğe giriş
Genetiğe girişGenetiğe giriş
Genetiğe giriş
 
Koligatif özellikler
Koligatif özelliklerKoligatif özellikler
Koligatif özellikler
 
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013
proteinlerin hücre içi trafiği 10.10.2013
 
Anöploi̇di̇
Anöploi̇di̇Anöploi̇di̇
Anöploi̇di̇
 
Translasyon
TranslasyonTranslasyon
Translasyon
 
Felçler
FelçlerFelçler
Felçler
 
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel ElektroforezAgaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez
Agaroz Jel Elektroforezi & İki Boyutlu Jel Elektroforez
 
Shapes Of And Bond Angles In Simple Molecules
Shapes Of And Bond Angles In Simple MoleculesShapes Of And Bond Angles In Simple Molecules
Shapes Of And Bond Angles In Simple Molecules
 

Destaque

Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri
Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın YeriEğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri
Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri Prof.Dr. İbrahim USLU
 
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...Prof.Dr. İbrahim USLU
 
X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi
X-ışını Fotoelektron SpektroskopisiX-ışını Fotoelektron Spektroskopisi
X-ışını Fotoelektron SpektroskopisiProf.Dr. İbrahim USLU
 

Destaque (20)

Yorungemsiler
YorungemsilerYorungemsiler
Yorungemsiler
 
Standart model atom alti parcaciklar
Standart model atom alti parcaciklarStandart model atom alti parcaciklar
Standart model atom alti parcaciklar
 
Kuslar
KuslarKuslar
Kuslar
 
Küresel Isınmanın Faydaları
Küresel Isınmanın FaydalarıKüresel Isınmanın Faydaları
Küresel Isınmanın Faydaları
 
Ilk kutuphaneler
Ilk kutuphanelerIlk kutuphaneler
Ilk kutuphaneler
 
Nano ders 2
Nano ders 2Nano ders 2
Nano ders 2
 
Atom kuramlari
Atom kuramlariAtom kuramlari
Atom kuramlari
 
Atom kavraminin dogusu duzeltismis
Atom kavraminin dogusu duzeltismisAtom kavraminin dogusu duzeltismis
Atom kavraminin dogusu duzeltismis
 
Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri
Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın YeriEğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri
Eğitimden Kültüre, Üretimden Gelişmişliğe Kimyanın Yeri
 
Gazi yarışma sunum
Gazi yarışma sunumGazi yarışma sunum
Gazi yarışma sunum
 
Catalhoyuk
CatalhoyukCatalhoyuk
Catalhoyuk
 
Ayteni Yaşar Uslunun Hayatı
Ayteni Yaşar Uslunun HayatıAyteni Yaşar Uslunun Hayatı
Ayteni Yaşar Uslunun Hayatı
 
Image J programı kullanımı
Image J programı kullanımıImage J programı kullanımı
Image J programı kullanımı
 
Yuzey islemleri
Yuzey islemleriYuzey islemleri
Yuzey islemleri
 
Dogal sivi yakacaklar
Dogal sivi yakacaklarDogal sivi yakacaklar
Dogal sivi yakacaklar
 
Biyokutle biyodizel
Biyokutle biyodizelBiyokutle biyodizel
Biyokutle biyodizel
 
Seker
SekerSeker
Seker
 
Ozmoz ve kolloitler
Ozmoz ve kolloitlerOzmoz ve kolloitler
Ozmoz ve kolloitler
 
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar, Ülkemizdek...
 
X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi
X-ışını Fotoelektron SpektroskopisiX-ışını Fotoelektron Spektroskopisi
X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi
 

Semelhante a Bağlar

Kimyasal Bağlar 2.pdf
Kimyasal Bağlar 2.pdfKimyasal Bağlar 2.pdf
Kimyasal Bağlar 2.pdfharika923209
 
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImi
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImiKimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImi
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImiarzu
 
Kımyasal bağlar
Kımyasal bağlarKımyasal bağlar
Kımyasal bağlarwahset3
 
02 kati cisimlerin_ic_yapisi
02 kati cisimlerin_ic_yapisi02 kati cisimlerin_ic_yapisi
02 kati cisimlerin_ic_yapisiyusuf874402
 
14. powerpoint sunumu maddenin yapısı ve özellikleri
14. powerpoint sunumu  maddenin yapısı ve özellikleri14. powerpoint sunumu  maddenin yapısı ve özellikleri
14. powerpoint sunumu maddenin yapısı ve özellikleriEray Mutlu
 
Radyasyon Madde Etkileşimi
Radyasyon Madde EtkileşimiRadyasyon Madde Etkileşimi
Radyasyon Madde EtkileşimiZümrüt Varol
 
Yaşamımızdaki Elektrik
Yaşamımızdaki ElektrikYaşamımızdaki Elektrik
Yaşamımızdaki ElektrikEzgimsi
 
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdf
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdfatomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdf
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdfHazal36
 
Kombilerde iyonizasyon akımı ile alev algılama.pdf
Kombilerde iyonizasyon akımı  ile alev algılama.pdfKombilerde iyonizasyon akımı  ile alev algılama.pdf
Kombilerde iyonizasyon akımı ile alev algılama.pdfsuatyel
 
Yasamımız elektrik
Yasamımız elektrikYasamımız elektrik
Yasamımız elektrikglcnpaus
 

Semelhante a Bağlar (20)

Katılar ve Sıvılar
Katılar ve SıvılarKatılar ve Sıvılar
Katılar ve Sıvılar
 
Kimyasal Bağlar 2.pdf
Kimyasal Bağlar 2.pdfKimyasal Bağlar 2.pdf
Kimyasal Bağlar 2.pdf
 
KIMYASALBAGLAR1.pdf
KIMYASALBAGLAR1.pdfKIMYASALBAGLAR1.pdf
KIMYASALBAGLAR1.pdf
 
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImi
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImiKimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImi
Kimyasal Bağ Kavraminin Tarihsel GelişImi
 
Kımyasal bağlar
Kımyasal bağlarKımyasal bağlar
Kımyasal bağlar
 
PERIYODIKCIZELGE.pdf
PERIYODIKCIZELGE.pdfPERIYODIKCIZELGE.pdf
PERIYODIKCIZELGE.pdf
 
02 kati cisimlerin_ic_yapisi
02 kati cisimlerin_ic_yapisi02 kati cisimlerin_ic_yapisi
02 kati cisimlerin_ic_yapisi
 
14. powerpoint sunumu maddenin yapısı ve özellikleri
14. powerpoint sunumu  maddenin yapısı ve özellikleri14. powerpoint sunumu  maddenin yapısı ve özellikleri
14. powerpoint sunumu maddenin yapısı ve özellikleri
 
KIMYASALBAGLAR2.pdf
KIMYASALBAGLAR2.pdfKIMYASALBAGLAR2.pdf
KIMYASALBAGLAR2.pdf
 
Radyasyon Madde Etkileşimi
Radyasyon Madde EtkileşimiRadyasyon Madde Etkileşimi
Radyasyon Madde Etkileşimi
 
Organik biyokimya
Organik biyokimyaOrganik biyokimya
Organik biyokimya
 
Yaşamımızdaki Elektrik
Yaşamımızdaki ElektrikYaşamımızdaki Elektrik
Yaşamımızdaki Elektrik
 
Anıl Yılmaz
Anıl YılmazAnıl Yılmaz
Anıl Yılmaz
 
Fasdf
FasdfFasdf
Fasdf
 
Afsdfasdg
AfsdfasdgAfsdfasdg
Afsdfasdg
 
Madde ve yapısı
Madde ve yapısıMadde ve yapısı
Madde ve yapısı
 
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdf
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdfatomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdf
atomun_yapisi_ve_elektronteorisi-pdf (2).pdf
 
Kombilerde iyonizasyon akımı ile alev algılama.pdf
Kombilerde iyonizasyon akımı  ile alev algılama.pdfKombilerde iyonizasyon akımı  ile alev algılama.pdf
Kombilerde iyonizasyon akımı ile alev algılama.pdf
 
Yasamımız elektrik
Yasamımız elektrikYasamımız elektrik
Yasamımız elektrik
 
Yasamımız elektrik
Yasamımız elektrikYasamımız elektrik
Yasamımız elektrik
 

Mais de Prof.Dr. İbrahim USLU

Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin Tarihi
Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin TarihiTarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin Tarihi
Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin TarihiProf.Dr. İbrahim USLU
 
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış YakıtlarNükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış YakıtlarProf.Dr. İbrahim USLU
 
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiRadyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiProf.Dr. İbrahim USLU
 
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiRadyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiProf.Dr. İbrahim USLU
 
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımları
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımlarıMucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımları
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımlarıProf.Dr. İbrahim USLU
 

Mais de Prof.Dr. İbrahim USLU (17)

Kastamonu
KastamonuKastamonu
Kastamonu
 
Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin Tarihi
Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin TarihiTarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin Tarihi
Tarihte İlk Kütüphaneler ve Kütüphanelerin Tarihi
 
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış YakıtlarNükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar
Nükleer Reaktörler Tipleri, Yakıt Çevrimi ve Kullanılmış Yakıtlar
 
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiRadyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
 
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin ÖnemiRadyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
Radyoaktif Kaynakların Emniyet ve Güvenliğinin Önemi
 
Nükleer tıp
Nükleer tıpNükleer tıp
Nükleer tıp
 
Tarihten günümüze NANOTEKNOLOJİ
Tarihten günümüze NANOTEKNOLOJİTarihten günümüze NANOTEKNOLOJİ
Tarihten günümüze NANOTEKNOLOJİ
 
Nasıl sağlıklı yaşarız, lise
Nasıl sağlıklı yaşarız, liseNasıl sağlıklı yaşarız, lise
Nasıl sağlıklı yaşarız, lise
 
Termik Analiz Yöntemleri
Termik Analiz YöntemleriTermik Analiz Yöntemleri
Termik Analiz Yöntemleri
 
Nanoteknoloji ve sağlık
Nanoteknoloji ve sağlıkNanoteknoloji ve sağlık
Nanoteknoloji ve sağlık
 
Yüzey gerilimi ve Kılcallık
Yüzey gerilimi ve KılcallıkYüzey gerilimi ve Kılcallık
Yüzey gerilimi ve Kılcallık
 
Kısırlaştırma
KısırlaştırmaKısırlaştırma
Kısırlaştırma
 
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımları
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımlarıMucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımları
Mucizevi materyal; Grafenler ve Nanobiyoteknolojik kullanımları
 
Tem sunum
Tem sunumTem sunum
Tem sunum
 
Taramalı Elektron Mikroskobu
Taramalı Elektron MikroskobuTaramalı Elektron Mikroskobu
Taramalı Elektron Mikroskobu
 
Akmazlık
AkmazlıkAkmazlık
Akmazlık
 
Doga da nanoteknoloji
Doga da nanoteknolojiDoga da nanoteknoloji
Doga da nanoteknoloji
 

Bağlar

  • 1. Bağlar Prof.Dr. İbrahim USLU Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 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
  • 8. Hidrojen Atomu Bağ Oluşumu 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
  • 12. İyonik Bağ Oluşumu Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 14. NaCl Kristalleri yük 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
  • 18. Elektronegativite Farkı ve Polarite 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
  • 26. Katyonlar Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 27. Anyonlar 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
  • 30. Kovalent Bağ 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
  • 37. H2 Molekülü oluşumu (film) 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
  • 46. BeH2 Melezleşmesi 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
  • 48. sp Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 49. Berilyum Hidrür (Doğrusal BeH2) Doğrusal (180o) 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
  • 51. BH3 Melezleşmesi 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
  • 53. sp2 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 54. sp2 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 55. Karbonat İyon (CO32-) düzlem üçgen (120o) 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
  • 58. Sp3 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 59. Sp3 Hibritleşmesi 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
  • 61. Metan Melezleşme Şekli 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
  • 65. CF4 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
  • 68. Amonyak Melezleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 69. Amonyak (üçgen piramit) Dörtyüzlü 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
  • 71. Suda Melezleşme 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
  • 73. Su (H2O) Dörtyüzlü (105o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 74. Su Molekülü ve Yüzey Gerilimi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 75. Su Molekülünde Hidrojen Bağları Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 76. Su Molekülü 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
  • 84. Buz 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
  • 92. Dsp3 hibritleşmesine örnek, PCl5 • PCl5 te 5 P-Cl bağının oluşumu için fosforun beş yarı dolu orbitale sahip olması gerekir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 93. dsp3 hibrit orbitaller örnekleri • PClF4 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
  • 97. SF6 octahedral (90o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 98. Bağ Karakteristikleri • Bağ Enerjileri • Bağ Uzunlukları • Bağ Açıları 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
  • 100. Bazı atomların Disosiasyon Enerjileri 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
  • 104. Molekül ve Kristallerin Bağlanması Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 105. Bağ Uzunlukları (pm) 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
  • 109. Hidrojenli Bileşiklerin Erime ve Kaynama Noktaları 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
  • 118. Neon • Eşleşmiş elektronu olmayan Ne atomu kovalent bağ oluşturamaz. 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
  • 121. CO2 sp hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 128. SO3 molekülünün de BF3 molekülü gibi düzlem üçgen biçiminde olduğu varsayılır Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 129. Sülfürik Asid Yapısal Formülü - H2SO4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 130. Özet Bilgi Değerlik Lewis Yapısı Bağ Yapılanması Elektronları 1 4 5 6 6 7 X* = F, Cl, Br, I Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 131. VSEPR (özet film, önemli) Melez Orbitaller ve Değerlik Kabuğu Elektron Çifti İtme Kuramı Bazı Melez Orbitaller ve geometrik Yönlenmeleri Melez Geometrik Örnek Orbitaller Yönlenme sp Doğrusal BeCl2 sp2 Üçgen düzlem BF3 sp3 Dörtyüzlü CH4 sp3d Üçgen-bipiramit PCl5 sp3d2 Sekizyüzlü SF6 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 132. BH2 BH2 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 133. Diklor İyodat Iyonu (doğrusal ICl2-) 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
  • 135. CH2 CH2 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
  • 137. Üçgen-Bipiramit PCl5 Üçgen-bipiramit, apolar PCl4F Üçgen-bipiramit, polar PCl3F2 Üçgen-bipiramit, apolar Üçgen-bipiramit, polar SF4 Üçgen-bipiramit, polar ClF3 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 138. Sekiz Yüzlü Örnekleri SF6 Sekizyüzlü apolar XeF4 Sekizyüzlü, polar Beşgen bipiramid, IF7 apolar Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 139. BF3 CH4 NH3 H2S Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 140. PF5 BrF3 TeCl4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 141. XeF2 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 142. H2S Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 143. Etan Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 144. Metanol 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
  • 148. Sigma ve Pi Bağları Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 149. C2H4 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
  • 152. Formaldehit Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 153. Acetic acid 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
  • 155. Asetilen molekülünün doğrusal bir moleküldür. Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 156. Cyanide anion 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
  • 158. Formaldehit Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 159. Acetic acid 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
  • 165. Fullerene Kimyası ve C60 Fullerene c-60 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 166. C60 fullerene şişmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 167. C100 Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 168. C540 Molekülü Prof.Dr. İbrahim USLU
  • 169. C276 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