Bağlar

3,043 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
3,043
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
31
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bağlar

  1. 1. BağlarProf.Dr. İbrahim USLU Prof.Dr. İbrahim USLU
  2. 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. 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. 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. 5. Kimyasal bağ, bu evrensel isteğin bir sonucudur• Atomların bağ yapması enerjilerini azaltma işlemidir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  6. 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. 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. 8. Hidrojen Atomu Bağ Oluşumu Prof.Dr. İbrahim USLU
  9. 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. 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. 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. 12. İyonik Bağ Oluşumu Prof.Dr. İbrahim USLU
  13. 13. Prof.Dr. İbrahim USLU
  14. 14. NaCl Kristalleriyük Prof.Dr. İbrahim USLU
  15. 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. 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
  17. 17. Elektronegativite GrafiğiElektronegativite Prof.Dr. İbrahim USLU
  18. 18. Elektronegativite Farkı ve Polarite Prof.Dr. İbrahim USLU
  19. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 26. Katyonlar Prof.Dr. İbrahim USLU
  27. 27. Anyonlar Prof.Dr. İbrahim USLU
  28. 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. 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. 30. Kovalent Bağ Prof.Dr. İbrahim USLU
  31. 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. 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. 33. Zıt spinli elektronlarO halde zıt spinli iki elektron, birbirini söndüren zıt manyetikalanlara sahiptir. Bunun sonucu olarak elektron çiftlerinde netmanyetik alan söz konusu değildir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  34. 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. 35. Bağlayıcı Karşıtı Molekül yörüngesiBağlayıcı karşıtı yörüngede ise iki çekirdek arasında elektronyoğunluğu azdır ve atomlar birbirini iter. Prof.Dr. İbrahim USLU
  36. 36. Bağlayıcı Molekül YörüngesiBağlayıcı yörüngede sistemin negatif ve büyük potansiyelenerjisi vardır, yani iki çekirdek arasında elektron yoğunluğufazladır ve elektronlar bağlayıcı ödevini görür. Prof.Dr. İbrahim USLU
  37. 37. H2 Molekülü oluşumu (film) Prof.Dr. İbrahim USLU
  38. 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. 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. 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. 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. 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. 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 sp3hibrit orbitali oluşur. Prof.Dr. İbrahim USLU
  44. 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. 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. 46. BeH2 Melezleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  47. 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. 48. sp Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  49. 49. Berilyum Hidrür (Doğrusal BeH2)Doğrusal(180o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  50. 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. 51. BH3 Melezleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  52. 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. 53. sp2 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  54. 54. sp2 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  55. 55. Karbonat İyon (CO32-)düzlem üçgen(120o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  56. 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. 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. 58. Sp3 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  59. 59. Sp3 Hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  60. 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. 61. Metan Melezleşme Şekli Prof.Dr. İbrahim USLU
  62. 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. 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
  64. 64. Methane (dörtyüzlü CH4)dörtyüzlü(109.5o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  65. 65. CF4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  66. 66. Azot ve Amonyak (NH3)• Hem orbital yapısı hem de Lewis formülü azot atomunun üç kovalent bağ yapabileceğini göstermektedir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  67. 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. 68. Amonyak Melezleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  69. 69. Amonyak (üçgen piramit) Dörtyüzlü Prof.Dr. İbrahim USLU
  70. 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. 71. Suda Melezleşme Prof.Dr. İbrahim USLU
  72. 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. 73. Su (H2O)Dörtyüzlü(105o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  74. 74. Su Molekülü ve Yüzey Gerilimi Prof.Dr. İbrahim USLU
  75. 75. Su Molekülünde Hidrojen Bağları Prof.Dr. İbrahim USLU
  76. 76. Su Molekülü Prof.Dr. İbrahim USLU
  77. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 84. Buz Prof.Dr. İbrahim USLU
  85. 85. Prof.Dr. İbrahim USLU
  86. 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. 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. 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. 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. 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
  91. 91. Prof.Dr. İbrahim USLU
  92. 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. 93. dsp3 hibrit orbitaller örnekleri• PClF4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  94. 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. 95. Brom Triflorid (T-Şeklinde BrF3)BrF3, ClF3, IF3 molekülleri, T şeklinde 90° bağ açılımoleküllerdir. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı 2 dir. Üçgen bipiramid (90o, 120o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  96. 96. Altı Elektron Grubu - d2sp3 hibrit orbitalleriSF6 and ICl5. Prof.Dr. İbrahim USLU
  97. 97. SF6 octahedral (90o) Prof.Dr. İbrahim USLU
  98. 98. Bağ Karakteristikleri• Bağ Enerjileri• Bağ Uzunlukları• Bağ Açıları Prof.Dr. İbrahim USLU
  99. 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. 100. Bazı atomların Disosiasyon Enerjileri Prof.Dr. İbrahim USLU
  101. 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. 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. 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. 104. Molekül ve Kristallerin Bağlanması Prof.Dr. İbrahim USLU
  105. 105. Bağ Uzunlukları (pm) Prof.Dr. İbrahim USLU
  106. 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. 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. 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. 109. Hidrojenli Bileşiklerin Erime ve Kaynama Noktaları Prof.Dr. İbrahim USLU
  110. 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. 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. 112. Sir Henry Cavendish’in Deneylerideplogisticated air + inflammable air gives water [now: 2 H2(g) + O2(g) H2O(l)] Prof.Dr. İbrahim USLU
  113. 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. 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. 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. 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. 117. Ozone ve RezonansOksijen genellikle iki atomlu O2 molekülü halindebulunmakta, üç atomlu ozon, O3, molekülü halinde debulunabilir. Ozon doğal olarak atmosferin Stratosferkatmanında bulunur. Ozonda bağlar tekli ve ikili bağarasındadır.İkili ya da daha fazla uygun Lewisyapısının yazılabildiği, ancak “doğru”yapının yazılamadığı duruma rezonansdenir. Gerçek yapı, uygun yapılarınkatkılarıyla oluşan bir rezonansmelezidir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  118. 118. Neon• Eşleşmiş elektronu olmayan Ne atomu kovalent bağ oluşturamaz. Prof.Dr. İbrahim USLU
  119. 119. Çok Katlı Kovalent BağBir atomun oktete ulaşabilmesi için bir çiften fazla elektrona ihtiyacıolabilir. Atmosfer molekülleri olan CO2ve N2 bu duruma örnek olarakverilebilir.C atomu her bir O atomu ile birer değerlik elektronu ortaklaşır vebunun sonucunda da iki tane karbon-oksijen tekli bağı oluşur.Ancak, C atomunun her iki O atomunun oktetleri, çevresindekiortaklanmamış elektronların küçük oklarla gösterildiği şekildeyerlerinin değiştirilmesi ile tamamlanır.Moleküler geometri bakımından katlı bir bağın da tek bir elektron çiftigibi davrandığı varsayılır. Buna göre CO2 molekülü tıpkı BeF2molekülü gibi davranır. Prof.Dr. İbrahim USLU
  120. 120. Prof.Dr. İbrahim USLU
  121. 121. CO2 sp hibritleşmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  122. 122. Prof.Dr. İbrahim USLU
  123. 123. Prof.Dr. İbrahim USLU
  124. 124. Prof.Dr. İbrahim USLU
  125. 125. Prof.Dr. İbrahim USLU
  126. 126. Prof.Dr. İbrahim USLU
  127. 127. Prof.Dr. İbrahim USLU
  128. 128. SO3 molekülünün de BF3 molekülü gibi düzlemüçgen biçiminde olduğu varsayılır Prof.Dr. İbrahim USLU
  129. 129. Sülfürik Asid Yapısal Formülü - H2SO4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  130. 130. Özet BilgiDeğerlik Lewis Yapısı Bağ YapılanmasıElektronları 1 4 5 6 6 7 X* = F, Cl, Br, I Prof.Dr. İbrahim USLU
  131. 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. 132. BH2BH2 Prof.Dr. İbrahim USLU
  133. 133. Diklor İyodat Iyonu (doğrusal ICl2-) Prof.Dr. İbrahim USLU
  134. 134. Düzlem üçgen geometri örnekleriBCl3 Bütün üçgen köşeleri aynı, ve apolarBCl2Br Bütün üçgen köşeleri ayni değil ve polar, Cl Br a göre daha fazla elektronegatif ve iki klor nedeniyle yön Cl yönündeBClBr2 Bütün üçgen köşeleri ayni değil, polar ve polarite Br yönünde.SO3 Bütün üçgen köşeleri aynı ve apolarSO2 Bütün üçgen köşeleri aynı değil ve polar Prof.Dr. İbrahim USLU
  135. 135. CH2CH2 Prof.Dr. İbrahim USLU
  136. 136. Dört yüzlü ÖrnekleriCH4 Bütün dörtyüzlü köşeleri aynı, ve apolar Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve her ne kadar H yeCH3F karşılık bir F varsa da polarite F yönündedir. Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve polarNH3 Bütün dörtyüzlü köşeleri ayni değil ve her ne kadar ü H yaH2O karşılık bir F varsa da polarite F yönündedir. Prof.Dr. İbrahim USLU
  137. 137. Üçgen-BipiramitPCl5 Üçgen-bipiramit, apolarPCl4F Üçgen-bipiramit, polarPCl3F2 Üçgen-bipiramit, apolar Üçgen-bipiramit, polarSF4 Üçgen-bipiramit, polarClF3 Prof.Dr. İbrahim USLU
  138. 138. Sekiz Yüzlü ÖrnekleriSF6 Sekizyüzlü apolarXeF4 Sekizyüzlü, polar Beşgen bipiramid,IF7 apolar Prof.Dr. İbrahim USLU
  139. 139. BF3CH4NH3H2S Prof.Dr. İbrahim USLU
  140. 140. PF5BrF3TeCl4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  141. 141. XeF2 Prof.Dr. İbrahim USLU
  142. 142. H2S Prof.Dr. İbrahim USLU
  143. 143. Etan Prof.Dr. İbrahim USLU
  144. 144. Metanol Prof.Dr. İbrahim USLU
  145. 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. 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. 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. 148. Sigma ve Pi Bağları Prof.Dr. İbrahim USLU
  149. 149. C2H4 Prof.Dr. İbrahim USLU
  150. 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. 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. 152. Formaldehit Prof.Dr. İbrahim USLU
  153. 153. Acetic acid Prof.Dr. İbrahim USLU
  154. 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. 155. Asetilen molekülünün doğrusal bir moleküldür. Prof.Dr. İbrahim USLU
  156. 156. Cyanide anion Prof.Dr. İbrahim USLU
  157. 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. 158. Formaldehit Prof.Dr. İbrahim USLU
  159. 159. Acetic acid Prof.Dr. İbrahim USLU
  160. 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. 161. Benzen Molekülü ve  ve  BağlarıBenzen, C6H6 molekülünde C atomu sp2 hibrit yörüngeler takımını kullanarak ikitane C-C  bağı ve bir tane C-H  bağı oluşturur. C-C  bağları benzene altılıhalka yapısını verir.Etilende olduğu gibi, her C atomu hibritleşmeden kalan p yörüngeleri yan yanaçakışarak  bağları vereceklerdir.Oluşacak üç adet  bağında elektron yoğunluğu, benzenin halka düzlemininaltında 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. 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. 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. 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. 165. Fullerene Kimyası ve C60Fullerene c-60 Prof.Dr. İbrahim USLU
  166. 166. C60 fullerene şişmesi Prof.Dr. İbrahim USLU
  167. 167. C100 Prof.Dr. İbrahim USLU
  168. 168. C540 Molekülü Prof.Dr. İbrahim USLU
  169. 169. C276 Prof.Dr. İbrahim USLU
  170. 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

×