|
|
Kimyasal Bağ
KİMYASAL BAĞLAR
Kimyasal bağ, moleküllerde atomları bir arada tutan kuvvettir. Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek için bir araya gelirler. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı olmalıdırlar.Elektron yapıları farklı olan atomlar değişik biçimlerde bir araya gelerek kimyasal bağ oluştururlar;
. Bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılmasıyla
. İki atomun ortak elektron kullanmasıyla
İYONİK BAĞLAR:İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi ametallerin elektron almasıyla oluşan bağlanmadır. Metaller elektron vererek (+) değerlik, ametaller elektron alarak (-) değerlik alırlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (-) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu çekim iyonik bağın oluşumuna sebep olur. Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak zordur. Elektron aktarımıyla oluşan bileşiklerde, kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmalıdır.
. İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar.
. İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
. İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletirler.
KOVALENT BAĞLAR:Hidrojenin ametallerle ya da ametallerin kendi arlarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturulan bağa kovalent bağdenir. Değerlik elektronları elementin simgesi çevresinde noktalarla gösterilerek elektron ortaklaşması gösterilir. Bu tür formüllere elektron nokta formülleri denir.
. Periyodik cetvelin A gruplarında değerlik elektron sayısı grup numarasına eşit olduğundan grup numarası, simge çevresine konulacak elektron sayısını gösterir.
. İki atom arasına konulan noktalar her iki atom için de sayılır ve kararlı moleküller de atomların simgeleri çevresinde toplam nokta sayısı 8 ‘dir.
Moleküllerin elektron nokta formülleri yazılırken;
. Molekülü oluşturan atomların değerlik elektronları belirlenir.
. Yapacakları bağ sayıları saptanır, çok bağ yapanlar merkez atomu olarak alınır.
. Merkez atomu birden fazla ise merkez atomları birbirine bağlanacak şekilde yazılır.
. Değerlik elektronlar, atomların çevresine oktet kuralına uyacak şekilde dağıtılır.
a.Apolar Kovalent Bağ:Kutupsuz bağ, yani (+), (-) kutbu yoktur. İki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar. İki atom arasındaki bağ H-H şeklinde gösterilir. Flor atomunun son yörüngesinde 7 elektronu vardır ve bir tane yarı dolu orbitali vardır. 2 flor atomu arasında elektronlar ortaklaşa kullanılarak bir bağ oluşur. Oksijenin son yörüngesinde 6 elektronu vardır. 2 tane yarı dolu orbitali vardır. Buna göre 2 tane bağ oluştururlar.
b.Polar Kovalent Bağlar:Farklı ametaller arasında oluşan bağa polar kovalent bağ denir. Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur.Hidrojen ve Flor elektron ortaklığı ile bileşik oluşturmuş durumdadır. Florun elektron alması yani elektronu kendisine çekme gücü hidrojenden daha fazla olduğundan elektron kısmen de olsa Flor tarafındadır. Dolayısıyla Flor kısmen (-), Hidrojen ise kısmen (+) yüklenmiş olur. Bu olaya kutuplaşma denir. Bu tür bağa polar kovalent bağ denir.
BİR ATOMUN YAPABİLECEĞİ BAĞ SAYISI:Bir atomu yapabileceği bağ sayısı; o atomun sahip olduğu veya çok az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısı kadardır. Bir alt yörüngeden bir üst yörüngeye elektron uyarılarak yarı dolu orbital oluşturma çok enerji istediğinden bağ yapmaya elverişli olamaz.
BAĞ ENERJİLERİ:Kimyasal bağ oluşurken açığa çıkan enerji, bu bağları kırmak için moleküle verilmesi gereken enerjiye eşittir. Bu enerjiyebağ enerjisi denir. Bağ enerjisi ne kadar büyükse oluşan bileşik o kadar sağlamdır. Moleküllerde iki atom arasındaki bağ sayısı arttıkça bağ uzunlukları azalır ve bağ enerjileri artar. Bağın iyon karakteri arttıkça, iyonlar arasındaki çekme kuvvetleri artacağından bağı koparmak daha çok enerji ister. İki atomlu moleküllerde 1 mol XY’nin ayrışması için gereken enerjiyemolar bağ enerjisi denir.
Molekül Polarlığı, Molekül Geometrisi ve Hibritleşme:İki atomlu bir molekülün polar olup olmadığını tahmin etmek kolaydır. Molekül aynı cins iki atomdan meydana gelmişse atomlar arasındaki bağ ve molekül apolardır. İki atomlu molekülde atomlar farklı ise molekül ve bağlar polardır. İkiden fazla atom ihtiva eden moleküllerinin polarlığını tahmin etmek oldukça zordur. Molekülün içindeki bağlar polar olmasına rağmen, molekülün kendisi polar olmayabilir.
Hibritleşme (melezleşme):Bir atomun son periyodundaki dolu ve yarı dolu orbitallerin kaynaşarak özdeş yeni obitaller oluşturması olayınahibritleşme denir. yeni oluşan orbitallere hibrit orbitalleri denir. Elektronlar merkez atoma en uzakta bulunacak şekilde yerleşirler.
Bileşikler ve Formülleri (Konu Anlatımı)
BİLEŞİKLER
Birden fazla atomun belirli oranlarda kimyasal reaksiyon sonucu bir araya gelmesiyle oluşan yeni, saf maddeye bileşik denir. Bileşiklerin en küçük yapı taşları moleküldür.
Bileşiklerin özellikleri:
- Saf ve homojen maddelerdir.
- Kimyasal yollarla bileşenlerine ayrıştırılabilir.
- Erime ve kaynama noktaları, öz kütleleri sabittir
- Bileşiği oluşturan elementler sabit kütle oranlarında birleşir.
- Bileşikler formüllerle gösterilir.
- Bileşiğin kimyasal özellikleri kendisini oluşturan elementlerin kimyasal özelliklerinden farklıdır.
Öncelikle iyon, anyon ve katyon kavramlarını açıklamamız gerekiyor.
Yüklü atom veya atom gruplarına iyon denir. (+) yüklü iyonlara katyon, (-) yüklü iyonlara da anyon denir. Katyonlar +1 , +2 , +3 ve +4 yüklü olabilir. Anyonlar da -1 , -2 ve -3 yüklü olabilir. Anyon ve katyonların listesini kitaplarınızdan bulabilirsiniz. Bunların bilinmesi gerekir. Bileşik formülleri yazılırken,önce (+) yüklü iyon, sonrada (-) yüklü iyon yazılır.
Örnek: Al+3 ve O-2 iyonlarından oluşan bileşiğin formülü yazılırken üstteki sayılar çapraz bir şekilde diğerinin altına getirilir. Al+3 O-2 Al2O3 şeklinde yazılır.
Katyonun adı + Anyonun adı = Bileşiğin adı Al2O3 (Alüminyum oksit)
Bileşikler içlerindeki elementlerin türlerine göre; Metal-Metal bileşikleri ve Ametal -ametal bileşikleri olarak ikiye ayrılır. Adlandırmaları da birbirinden farklı olur. Örneğin; yukarıdaki Al2O3 bileşiği metal-ametal bileşiklerine bir örnektir.
Bir bileşiğin moleküllerindeki atomlar ve bunların sayıları farklı şekilde gösterilebilir.Molekül şekil olarak modellerle gösterilebileceği gibi açık, yarı açık ve kapalı formüllerle de gösterilebilir. Açık formüllere yarı formülde denir. Bunlara atomların birbiriyle yaptıkları bağlar da belirtilebilmektedir. Fakat reaksiyon kimyasında daha çok kapalı formül kullanılır.AlCl3 yazılışında atomların ad ve sayıları belirtilmiştir. AlCl3 molokülü bir alüminyum ve 3 adet klor atomundan oluşur. Kaba formülle molekül formülü arasındaki farkın anlaşılmasında yarar vardır. Kaba formül sadece, bileşiği oluşturan elementlerin bileşikteki bağıl atom sayıları arasındaki oranı gösterir. Fakat gerçekte bileşiğin moleküllerinde kaçar atom bulunduğunu ifade etmez. Molekül formülü ise bileşiğin molekülündeki atomların gerçek sayısını gösterir. Gerçek formül veya kimyasal formül diye de adlandırılır.
Madde molekül formülü kaba formülü
asetilenin C2H2 CH
glikoz C6H12O6 CH2O
Bir bileşiğin tam formülü bilinirse moleküllerinde hangi atomdan kaçar tane olduğu anlaşılacağı gibi bağ yapısı hakkında da fikir yürütülebilirNH3 kovalent bağlı NaCl iyonik bağlıdır.
Yoğunluk, sertlik, erime ve kaynama noktası gibi fiziksel özelilikler yalnız molekül formülünün bilinmesi ile anlaşılamaz. Molekül formülü ve yapısındaki elementlerin atom ağırlıkları bilinen bir bileşiğin molekül ağırlığı ve elementlerin ağırlıkça yüzdeleri hesaplanabilir.
Bileşik Formüllerinin Yazılması
Bileşik formüllerini yazabilmek için bazı elementlerin bileşik halinde bulunurken değerlikleri ve önemli kökleri bilmek lazım. Alüminyum ile oksijen yaptığı bileşiğin formülünü yazarken öncelikle alüminyumun bileşiklerinde +3 değerlikli, oksijen -2 değerlikli olduğunu hatırlamak gereklidir. AL+3 ve O-2 iyonlarından oluşan alınan ve verilen elektronun eşit kılınması için iki tane alüminyumun verdiği 6 elektronun, üç tane oksijen tarafından alınması gerekir. Dolayısıyla bileşiğin formülü AL2O3 olacaktır.Zaten bir bileşikte yüklerin cebirsel toplamı sıfır olmalıdır. Veya değerlikler çaprazlanarak formül bulunabilir. Ca ve elementlerinin yaptığı bileşiğin formülü yazılırken çaprazlama yapılmaz. Çünkü CaS yazılışında yüklerin toplamı sıfırdır.
Bileşiklerin İsimlendirilmesi
İsimlendirmeyi iyonik bağlı ve kovalent bağlı için ayrı ele alacağız.
a)İyonik bağlı bileşiklerin isimlendirilmesi: Yapısında katyon ve anyon bulunduran bileşikler iyonik yapılıdır. Dört durumda incelenir.
1. Metal-Ametal = Metalin adı+Ametalin adı+ür.
NaCl (sodyum klorür)
2. Metal-kök = Metal adı+kök adı
NaOH(sodyum hidroksit)
3. Kök -Ametal = Kök adı+Ametalin adı +ür
NH4 Amonyum iyodür.
4. Kök-kök = Katyon kök adı+Anyon kök adı
NH4NO2 Amonyumnitrit
b)Kova lent bağlı bileşiklerin isimlendirilmesi: Ametal atomlarının kendi aralarında oluşturdukları bağ çeşidine kovalent bağ denir. Kovalent bağlı bileşiklerin isimlendirilmesinde atomların sayısı mono,di, tri, tetra, penta gibi Latince kelimelerle ifade edilir. İlk yazılan atom bir tane ise mono yazılmaz. Sonraki atomun sayısı her halukarda söylenir.
CO: Karbon mono oksit
NCl3: Azot tri klorür
NO: Azot mono oksit
BİLEŞİKTEKİ ELEMENTLERİN DEGERLİGİNİN BULUNMASI
Bileşik formülü doğru verilipte, değerliği az bilinen elementlerden herhangi biri sorulduğunda bileşiğin yüklerinin sıfır olma şartından hareket edilerek çözüm yapılır. Mesela KMnO4 bileşiğindeki K +1 O -2 değerlikli olduğu bilindiğinden, yüklerin toplamının sıfır olması için Mn +7 değerlikli olmalıdır. Ayrıca bazı köklerin değerliğinin bilinmesi gerekir. Değerlik konusunda unutulmaması gereken önemli bir nokta; tek başına bulunan elementler nötür haldedir. Aynı şekilde bileşikte nötürdür, fakat bileşiği oluşturan elementler nötür değildir.
BİLEŞİKLERİN SINIFLANDIRILMASI
Asitler
Suda çözündüğünde ortama H+iyonu verebilen bileşiklerdir. Diğer bir tarifle OH+ iyonuyla reaksiyona giren maddelerdir. HCl, HBr, HI gibi asitler kuvvetli asitlerdir. Kuvvetli asitler tam olarak iyonlaşarak çözünürler. Tam olarak iyonlaşamayan asitlere zayıf asitler denir.
Genel özellikleri şunlardır;
Suda iyonlaşarak çözünürler,
Çözeltileri elektirigi iletir,
Turnusol kağıdını kırmızıya boyarlar,
Tatları ekşidir,
Soy metaller dışında bütün metallerle reaksiyona girerek tuz ve H oluştururlar, Bazlarla nötürleşerek tuz ve su oluştururlar.
Bazlar
Suda çözündüğünde OH+iyonu verebilen bileşiklerdir. 1A gurubu metali hidroksitleri LiOH, NaOH... kuvvetli bazlardır. Diğer bütün metallerin hidroksitleri suda kötü çözündükleri için zayıf bazlardır.
Bazların genel özellikleri;
Suda iyi çözünürler,
Çözeltileri elektirigi iyi iletir,
Turnusol kağıdını maviye boyarlar,
Tatları acıdır,
Çözeltileri ele kayganlık verir,
Sadece anfoter metallerle reaksiyon verirler,
Asitlerle tuz ve su oluştururlar.
Oksitler
O2 dışında oksijenin, iki cins atom bulunduran bütün bileşiklerine oksit denir. Oksitler kendi aralarında sınıflandırılabilir;
1. Asidik oksitler; oksijence zengin bileşiklerdir. Çogu ametal oksitidir.
Önemli özellikleri;
Asidik karektedir,
Bazlarla ve bazik karakterli bileşiklerle reaksiyon verirler,
Su ile reaksiyonu sonucu asitleri oluştururlar.
2. Bazik oksitler; metaller bazik karakterli oldukları gibi metal oksitleride bazik karakterlidir. ZnO, Al2O3 gibi anfoter oksitler hem bazik hemde asidik özellik gösterirler. -Anfoter metal;Hembazlarla hemde asitlerle reaksiyon veren metaller.- Diğer metaller bazik oksit sınıfındadır. MgO, CaO, MnO, NiO gibi. Önemli özellikleri;
Bazik karakterlidir,
Asitlerle ve asidik karakterli bileşiklerle reaksiyon verirler,
Su ile reaksiyona girerek bazları oluştururlar.
3. Nötr oksitler; ametallerin oksijence fakir bileşikleridir. Oksijen sayısı diğer ametalin sayısından azsa veya eşitse bileşik nötr oksittir. NO,CO,N2O gibi.
Önemli özellikleri; Asidik ve bazik özellik göstermezler. Asitlerle, bazlarla ve suyla reaksiyona girmez.
4. Anfoter oksitler; Hem asidik hemde bazik özellik gösterirler. Aside karşı baz baza karşı asit gibi davranırlar. ZnO, Al2O3SnO gibi.
Önemli özellikleri; Hem asitlerle hem bazlarla reaksiyona girerler. Su ile reaksiyona girmezler.
5. Peroksitler; İki tane oksijen atomunun toplam -2 degerlikli oldugu durumlarda bileşik peroksit adını alır. Mesela Na2O2 (sodyum peroksit) bileşiginde her sodyum +1, iki tanesi +2 oldugu için, iki tane oksijen -2 degerliklidir. Bu iki oksijenden biri -2 degerlikli, digeri nört oksijen atomudur.
6 Bileşik oksit; yapısında aynı elementin degişik oksitleri bir arada bulunduran bileşiklerdir. Bileşik oksitler için Fe3O4 ve Pb3O4 örneklerini verebiliriz.
Tuzlar
Asit ve bazların nötürleşme ürünüdür. İyonik baglı bileşiklerdir. Hemen hemen hepsi katı fazdadır. Çeşitli geometrik şekillere sahip kristal yapılı bileşiklerdir. Katyonu H+ olan bileşiklere asit, anyonu OH- olan bileşiklere baz dendiğini söylemiştik. Anyon O- ise bileşik, oksit sınıfından denilmişti. Bu üç durum dışında bütün katyon-anyon bileşikleri tuz sınıfındadır. Tuzlarda kendi aralarında sınıflandırılırlar.
1. Asidik tuz; Asidik karekterlidirler. Kuvvetli asit ile zayıf bir bazın reaksiyonundan oluşurlar. CaCl2, NH4Cl bileşiklerini bu sınıfa örnek verebiliriz.
2. Bazik tuzlar; Bazik karakterlidirler. Kuvvetli bir bazla zayıf bir asidin reaksiyonundan oluşurlar. NaCN, K2 bileşikleri örnek olarak verilebilir.
3. Nötr tuz; Asidik veya bazik özellik göstermeyen tuzlardır. Kuvvetli asitle kuvvetli bir bazın nötürleşmesi sonucu oluşurlar. NaCl, LiBr bileşikleri bu sınıftadır.
4. Çift tuz; Aynı asit köküne sahip iki tuzun meydana getirdikleri ortak iyon kıristalleridir. MgCL2, KClgibi. Bazen yapılarında su molokülleride bulundururlar. Çözündüklerinde bütün iyonlarına ayrışırlar.
5. Kompleks tuz; Asit kökleri aynı iki tuzun yaptıgı bileşiklerdir. Anyon katyonlardan biriyle kompleksleşmiş durumdadır. Çözündüklerinde kopleks yapı kendini korur. Fe3(Fe(CN)< sub>)2 gibi
|
