Karbon Kimyasına Giriş → 5. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Seviye: Hiç Bilmeyenler İçin
• Gerekli Bilgiler:
  • Karbon Kimyasına Giriş – IV. Bölüm
• Öğretmen:
  • Muzaffer KAYA

Anlatılacak Başlıklar*:

• Kovalent Bağın Türleri
• Karbon Atomunun Hibritleşmesi

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

1. Sayısına göre kovalent bağlar:
   • Tekli kovalent bağlar
   • Çoklu kovalent bağlar
     • İkili kovalent bağlar
     • Üçlü kovalent bağlar
2. Kutuplarına göre kovalent bağlar:
   • Polar kovalent bağlar
   • Apolar kovalent bağlar
3. Oluşumuna göre kovalent bağlar:
   • Sigma (σ) bağları
   • Pi (π) bağları

1. Sayısına Göre Kovalent Bağlar

• İki ametal arasında tekli veya çoklu kovalent bağlar kurulur.

• En sağlamı ve kısası üçlü kovalent bağdır.

• Bazı organik bileşiklerde tekli ve çoklu bağlar:

2. Kutuplarına Göre Kovalent Bağlar

• Polar = Kutuplu, Apolar = Kutupsuz
• Aynı atomlar arasında apolar, farklı atomlar arasında polar kovalent bağlar kurulur.
• Atomların elektronegatiflikleri arasındaki fark arttıkça aralarındaki bağın polarlığı da artar.

Örnek:

Aşağıdaki molekülde numaralar ile belirtilen kovalent bağları kutuplarına göre sınıflandırınız.

3. Oluşumuna Göre Kovalent Bağlar

• Tekli kovalent bağlar her zaman sigma (σ) bağlarıdır.
• Çoklu kovalent bağların bir tanesi sigma (σ) diğerleri pi (π) bağıdır.

• Sigma (σ) ve pi (π) bağı arasındaki fark oluştukları orbitallerin hibritleşme durumudur.

Örnek:

Aşağıda açık formülü verilen molekülde, sigma ve pi bağı sayısını belirtiniz.

Hibritleşme Nedir?

• Bir atomun değerlik orbitallerinin melezleşmesine hibritleşme denir.
• Bilmemiz gereken 3 çeşit hibritleşme vardır:
  • sp hibritleşmesi: 2 tane sigma bağına sebep olur.
  • sp² hibritleşmesi: 3 tane sigma bağına sebep olur.
  • sp³ hibritleşmesi: 4 tane sigma bağına sebep olur.

Örnek:

Verilen moleküllerde, C atomlarının hibritleşme türlerini belirtiniz.

Hibritleşmeden önce:

• Temel hal elektron dizilimi

Uyarılma ve hibritleşme:

Hibritleşmeden önce s ve p orbitallerinin şekilleri:

• Hibritleşmeden önceki s ve p orbitalleri:

Hibritleşme sonrasında oluşan sp³ hibrit orbitallerinin şekilleri:

• sp³ hibrit orbitalleri 4 tanedir ve özdeştir:

Hibritleşmeden önce:

• Temel hal elektron dizilimi

Uyarılma ve hibritleşme:

Hibritleşmeden önce s ve p orbitallerinin şekilleri:

• Hibritleşmeden önceki s ve p orbitalleri:

Hibritleşme sonrasında oluşan sp² hibrit orbitallerinin şekilleri:

• sp² hibrit orbitalleri 3 tanedir ve özdeştir:

Hibritleşmeden önce:

• Temel hal elektron dizilimi

Uyarılma ve hibritleşme:

Hibritleşmeden önce s ve p orbitallerinin şekilleri:

• Hibritleşmeden önceki s ve p orbitalleri:

Hibritleşme sonrasında oluşan sp hibrit orbitallerinin şekilleri:

• sp hibrit orbitalleri 2 tanedir ve özdeştir:

• CH₄ molekülünde, her bir kovalent bağ; C atomunun sp³ orbitali ile H atomunun s orbitali arasında kurulur.

• 5A ve 6A atomları; hidrojen ile yaptıkları bileşiklerde sp³ hibritleşmesi yapar.
  • H₂O molekülünde, her bir kovalent bağ; O atomunun sp³ orbitali ile H atomunun s orbitali arasında kurulur. (₈O)

• NH₃ molekülündeki kovalent bağlar N atomunun sp³ orbitalleri ile H atomunun s orbitali arasında kurulur. (₇N)

Örnek:

Aşağıdaki molekülde, numaralar ile gösterilen kovalent bağların hangi orbitallerin ortaklanması ile oluştuğunu belirtiniz. (₁H, ₆C, ₈O, ₉F, 6 numaralı bağ pi bağıdır.)

VSEPR Teorisi Nedir?

• VSEPR: Değerlik Katmanı Elektron Çifti İtmesi demektir.
  • VSEPR = Valance Shell Electron Pair Repulsion
• Her molekülün bir VSEPR formülü yazılabilir.
• VSEPR formülleri:
  • Moleküllerin geometrik şeklini
  • Moleküldeki bağların açılarını anlamamızı sağlar.

VSEPR Formülü Nedir?

• Moleküllerin AX_nE_m formatındaki formülleridir.
• VSEPR formülündeki harfler şu anlama gelir:
  • A: Molekülün merkez atomudur.
  • X: Merkez atomuna bağlı çevre atomlardır.
    • n: Çevre atomların sayısıdır.
  • E: Merkez atomun, ortaklanmamış elektron çiftleridir.
    • m: Merkez atomunun, ortaklanmamış elektron çifti sayısıdır.

VSEPR örnekleri:

Örnek:

VSEPR gösterimi AX₂E₂ şeklinde olan molekülle ilgili

I)   Molekül geometrisi üçgen piramittir.
II)  Merkez atomu sp² hibritleşmesi yapmıştır.
III) Bağ açısı yaklaşık olarak 104,5⁰ dir.

Yukarıdaki yargılarından hangileri doğrudur?

A) I, II ve III
B) II ve III
C) Yalnız III
D) I ve III
E) Yalnız II

Örnek:

tepkimesiyle ilgili,

I.    sp² hibrit orbitalleri sp³ hibrit orbitallerine dönüşmüştür.
II.   H–C–H bağ açısı artmıştır.
III.  Sigma bağ sayısı artmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız l
B) Yalnız ll
C) Yalnız III
D) l ve lll
E) II ve III

Örnek:

Formaldehit molekülünün yapı formülü verilmiştir.

Bu molekülün VSEPR gösterimi için hangisi doğrudur?

A) AX₃E

B) AX₂E₂

C) AX₂E

D) AX₃

E) AX₂

Örnek:

C₂H₄ molekülünün molekül geometrisi aşağıdikelerden hangisidir? (₆C, ₁H)

A) Düzgün dörtyüzlü
B) Düzlem üçgen
C) Kırık doğru
D) Üçgen piramit
E) Kare prizma

Örnek:

VSEPR gösterimi AX₃ olan bir molekül için hangisi doğru olamaz?

A) Merkez atomu 3A olabilir.
B) Bağ açısı 120 derecedir.
C) Merkez atom sp² hibritleşmesi yapmıştır.
D) Formülü CO₂ olabilir. (₆C, ₈O)
E) Merkez atom, ortaklanmamış elektron çifti bulundurmaz.

Örnek:

Karbon atomları arasında tekli, ikili ve üçlü bağ oluşabilmektedir.

Karbon atomları arasındaki bağı oluşturan hibrit orbitallerin s karakteri arttıkça,

I.    Bağ enerjisi artar.
II.   Bağ sağlamlığı artar.
III.  Bağ uzunluğu artar.

yargılarından hangileri doğrudur?