Kimyasal Türler Arası Etkileşimler → 4. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Gerekli Bilgiler:
  • 3. BÖLÜM: Güçlü Etkileşimler
• Öğretmen:
  • Muzaffer KAYA

Anlatılacak Başlıklar*:

• Zayıf Etkileşimler
  • Apolar ve Polar Moleküller
  • Van der Waals Kuvvetleri
  • Hidrojen Bağı

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

• Polar kimyasal tür:
  • Elektronlar bir tarafa yığılmıştır.
    • + ve – yük dengesi yoktur.
  • Kutupludur:
    • Kısmi negatif kutbu: δ⁺
    • Kısmi pozitif kutbu: δ^–
  • Küçük bir mıknatıs gibidir.
  • Toplam elektronegatiflik değeri sıfırdan büyüktür.
  • Dipollerdir (kalıcı dipoller).

• Apolar kimyasal tür:
  • Elektronlarda yığılma yoktur.
    • Elektronlar eşit oranda dağılmıştır.
    • + ve – yük dengesi vardır.
  • Kutupsuzdur.
  • İtme-çekme yoktur.
  • Toplam elektronegatiflik sıfırdır.
  • İndüklenmiş dipollerdir.

1. Kovalent Bağda Polarlık-Apolarlık

• Aynı atomlar arasındaki kovalent bağlar apolardır.
  • H — H
• Farklı atomlar arasındaki kovalent bağlar polardır.
  • H — Cl

2. Kimyasal Türlerde Polarlık-Apolarlık

1. Atomlar:
   • Asal gaz atomları apolardır.
     • He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
   • Diğer atomlar polardır.
2. İyonlar:
   • Bütün iyonlar polardır.
3. Moleküller:
   • Moleküllerin bir kısmı polar, bir kısmı apolardır.

Apolar Moleküllerin Formülleri

• Çift sayıda atomu olan element molekülleri apolardır:
  • H₂, Cl₂, F₂, Br₂, I₂, P₄, S₈…
• 2 tür atomdan oluşan bileşik moleküllerinde:
  • Atomlardan biri; 2A, 3A veya 4A grubundan ise, molekül apolardır.
    • BeH₂, BH₃, CH₄, CO₂
    • İstisna: CO polardır.
  • C_nH_m (hidrokarbon) molekülleri apolardır.
    • CH₄, C₃H₈…

Polar Moleküllerin Formülleri

• Apolar olmayan bütün moleküllerdir.

Örnek:

Yukarıda verilen molekülleri, polar ve apolar olarak sınıflandırınız. (₁H, ₆C, ₇N, ₈O)

Apolar Moleküllerinin Lewis Yapıları

• Element Molekülleri:
  • Çift sayıda atom vardır.
• Bileşik molekülleri:
  • En az üç atom vardır.
  • Merkezde bir atom vardır.
  • Etrafındaki atomlar da:
    • Aynı cinstirler.
    • Birbirlerine eşit uzaklıktadırlar.

Apolar moleküllerde elektronlar dengeli dağılır.

Polar moleküllerde elektronlar bir bölgeye daha çok yığılır.

Zayıf Etkileşim Nedir?

• Bağ enerjisi 40 kj/mol değerinden daha az olan bağlardır.
• Fiziksel bağlar veya moleküller arası etkileşimler de denir.
• Maddelerin katı veya sıvı olmasını sağlayan bağlardır. (Metaller hariç)
  • Zayıf etkileşimler koparsa maddeler gaz haline geçer.
• Kesikli çizgiler ile gösterilirler.

Zayıf Etkileşimler Hangileridir?

1. Hidrojen Bağı
2. Van der Waals Kuvvetleri
   • İyon-dipol
   • Dipol-dipol
   • İyon-indüklenmiş dipol
   • Dipol-indüklenmiş dipol
   • İndüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol (London Kuvvetleri)

Zayıf Etkileşimler Nasıl Kurulur?

• Katı ve sıvı halde iken:
  • Van der Waals Kuvvetleri, polar, apolar moleküller türler ve iyonlar arasında kurulur.
  • Hidrojen Bağları, hidrojenli moleküller arasında kurulur.
• Zayıf etkileşimlere, moleküller arası etkileşimler de denir.

1. Dipol-Dipol Etkileşimleri

• Polar iki molekül arasında kurulur.

2. Dipol-İyon Etkileşimleri

• Polar moleküller ile iyonlar arasında kurulur.

3. Dipol-İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri

• Polar moleküller ile Apolar moleküller arasında kurulur.

CH₃OH …………. I₂

4. İyon-İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri

• İyonlar ile Apolar moleküller arasında kurulur.

Na⁺ ………………….. CCl₄

5. İndüklenmiş Dipol-İndüklenmiş Dipol Etkileşimleri (London Kuvvetleri)

• Evrensel kuvvettir, bütün katı ve sıvılarda bulunur.
• Apolar moleküller arasında sadece London Kuvvetleri vardır. kurulur.

I₂ …………. I₂

İndüklenmiş Dipoller Nasıl Oluşur?

• Dış etkilerle apolar molekülün yük dengesi bozulur ve dipollenir (kutuplar oluşur)
• Bu olay anlıktır ve sürekli tekrarlanır.

Hidrojen Bağı Nedir?

• Bir moleküldeki H atomunun karşı moleküldeki F, O veya N atomlarından biri ile kurduğu zayıf etkileşimdir.
• Sadece; F, O ve N atomuna kovalent bağlı olan H atomları kurabilir.
• En güçlü zayıf etkileşimdir.

Hidrojen Bağı En Sağlam Zayıf Etkileşimdir

• H bağı içeren sıvılar, diğer sıvılardan daha yüksek sıcaklıkta kaynar.