MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR

MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR

1. İYONİK BAĞ:Metaller Elektron vererek + , Ametaller de

elektron alarak – yükle yüklenirler. Bu şekilde + ve – yükler arasında oluşan elektro statik

çekime İYONİK BAĞ denir.

ÖZELLİKLERİ1.Metallerle Ametaller arasında gerçekleşir.2. Elektron alış verişi esasına dayanır.3. + ve – yükler arasındaki elektrostatik

çekimdir.4. Polardır. (Kutuplu)5. En kuvvetli iyonik bağ; en aktif

metalle en aktif ametal arasında bulunur. (1A-7A)

6.İyonik bağlı bileşikler oda şartlarında katı halde bulunurlar.

7.Katı halde elektrik akımını iletmezler. Ancak eriyik ve çözeltileri iletkendir.

2. KOVALENT BAĞ:Elementlerin elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturdukları bağa denir.

ÖR: H2 nin yapısını inceleyiniz ?

ÇÖZÜM:1H :1s1 , diğer H’in de benzer biçimde 1s

orbitalinde 1e’u vardır. Bu iki yarı dolu atomik orbital girişim yaparak bağ orbitalini oluşturur.

Bağ orbitalindeki elektronlar artık her iki atoma aittir. Bu şekilde H-H bağı oluşmuş olur...

. .1S 1S

H H

ÖR: O2 nin yapısını inceleyiniz ?

8O :1s2 2s22p4 (2px2 2py12pz1) şeklindedir.Diğer O’in de benzer biçimde 2py ve 2pz orbitalinde 1e’ u vardır. Bu 4 yarı dolu atomik orbital girişim yaparak bağ orbitalini oluşturur.

Bağ orbitalindeki elektronlar artık her iki atoma aittir. Bu şekilde O=O bağı oluşmuş olur.

::

. .Pz Pz

. .Py Py

O O

ÖR: N2 nin yapısını inceleyiniz ?

7N :1s2 2s22p3 (2px12py12pz1) şeklindedir.Diğer O’in de benzer biçimde 2px , 2py ve 2pz orbitalinde 1e’ u vardır. Bu 6 yarı dolu atomik orbital girişim yaparak bağ orbitalini oluşturur.

. .Px Px

::

. .Pz Pz

. .Py Py

N N. .

Bağ orbitalindeki elektronlar artık her iki atoma aittir. Bu şekilde bağı

oluşmuş olur.N N

Benzer biçimde; HCl, H2O, NH3, CH4.........gibi ÖSS’de çıkması muhtemel moleküllerin bağ

yapılarını da inceleyiniz.

1. Ametal-Ametal arasında gerçekleşir.

(Ancak gaz fazında bazı metal-ametal bileşiklerinde de kovalent bağa rastlanır.)

ÖR: BeCl2, AlCl3, BH3... gibi.

KOVALENT BAĞIN ÖZELLİKLERİ

2. Elektronlarının ortaklaşa kullanılması esasına dayanır.

ÖR: HF nin yapısını incelersek. H : F ..... gibi. Bağ orbitalindeki 2 elektron her iki atoma aittir.

DUBLETİNİ TAMAMLADI

OKTEDİNİ TAMAMLADI

:

Ortaklaşa kullanılan elektronlar.

. .

.

..

.

3. Bir atomun yapa bileceği kovalent bağ sayısı taşıdığı ya da az bir enerjiyle taşıya bileceği (Hibritleşme) yarı dolu orbital sayısına eşittir.

ÖR: 1H, 2He, 4Be, 5B, un yapa bileceği maksimum kovalent bağ sayılarını araştırınız ?

ÇÖZÜM1H : 1s1 1KB2He: 1s2 KB YOK4Be: 1s2 2s2 2p (2s1 2pX1 ) 2 KB5B : 1s2 2s2 2p1 (2s1 2px1 2py1 ) 3 KB

ÖR: 7N, 8O, 9F’un yapa bileceği maksimum kovalent bağ sayılarını araştırınız ?

ÇÖZÜM6C : 1s2 2s2 2p2 (2s1 2px1 2py1 2pz1 ) 4 KB

7N : 1s2 2s2 2p3 (2s2 2px1 2py1 2pz1 ) 3 KB

8O : 1s2 2s2 2p4 (2s2 2px2 2py1 2pz1 ) 2 KB

9F : 1s2 2s2 2p5 (2s2 2px2 2py2 2pz1 ) 1 KB

1A 1 ADET KOVALENT BAĞ2A 2 ADET KOVALENT BAĞ3A 3 ADET KOVALENT BAĞ4A 4 ADET KOVALENT BAĞ5A 3 ADET KOVALENT BAĞ6A 2 ADET KOVALENT BAĞ7A 1 ADET KOVALENT BAĞ8A YOK

KISACA GENELLERSEK

4. İki ametal arasındaki tekli bağlara SİGMA (σ) bağı denir. İki a metal arasında birden fazla kovalent bağ varsa bunlardan biri sigma (kuvvetli) diğeri pi (л) (zayıf) bağıdır.

ÖRNEK

H-C C-H

SİGMA (σ)

pi (л)

CH3-CH2-CH2-CH=CH2

ÖRNEK

MOLEKÜLÜNDE KAÇ ADET Pİ VE KAÇ ADET SİGMA BAĞI OLDUĞUNU BULUNUZ ?

5.Aynı ametaller arasında gerçekleşen (Elektonegatiflikleri aynı) kovalent bağa APOLAR KOVALENT BAĞ denir.

ÖR: H2, O2, N2... gibi

A POLAR KOVALENT BAĞ

:

V=0

6. Farklı ametaller arasında gerçekleşen kovalent bağa POLAR KOVALENT BAĞ denir.ÖR: HCl, AlCl3, BH3... gibi.

:

Polar kovalent bağ

7. Bir molekül üzerinde bağların oluşturduğu çekimin vektörel toplamı sıfır ise molekül APOLARdır.

V = 0 OLDUĞUNDAN MOLEKÜL APOLAR

Tüm C-H bağları Polar kovalent bağ

ÖR: BeCl2, AlCl3, BH3, CH4 ... Gibi moleküllerin Apolar olup olmadığını araştırınız ?

CH4’ün yapısı. AlCl3 ‘ün yapısı BeCl2’nin yapısı.

V=0

V=0 a polar molekül V=0 a polar molekül V=0 a polar molekül

109,5 0 120 o180 0

9. Bir molekül üzerinde bağların oluşturduğu çekimin

vektörel toplamı sıfır değil ise MOLEKÜL POLAR dır.

ÖR: HCl, NH3, H2O ... gibi.

+ -+

-

+-

.. ....

3. KOORDİNE KOVALENT BAĞBir kovalent bağı oluşturan elektronlardan her ikisi de aynı atom tarafından sağlanmışsa bu tür bağlara “Koordine Kovalent Bağ” denir.

NH3 +H+ NH4+

..N

H

H

H +H+ N

H

H

H

H +

BH3 +H- BH4-

BH

H

H+:H-

B

H

H

H

H -

HİBRİTLEŞME Aynı enerji seviyesindeki dolu ve boş orbitallere HİBRİT ORBİTALLERİ denir.Hibrit orbitallerinin birbiriyle girişim yapıp, yeniden düzenlenerek, farklı ve eşit orbitallerin oluşmasına HİBRİTLEŞME ya da MELEZLEŞME diyoruz.

1 tane S + 1 tane P orbitali hibritleşire, SP hibritleşmesi1 tane S + 2 tane P orbitali hibritleşire, SP2 hibritleşmesi 1 tane S + 3 tane P orbitali hibritleşire, SP3 hibritleşmesi

NOT:d hibritleşmesi, ÖSS’ de çıkmadığından dikkate alınmamıştır.

ÖRNEK:BeCl2’ün yapısını incelersek;

4Be: 1s22s2 2p0

Bir atom, yapa bileceği maximum bağı yapmak ister. Bu sebeple, az bir enerji verildiğinde yani, Be atomu uyarıldığında; Be’ un değerlik orbitalleri bir biri içine girişim yapar ve

4Be : 1s2 ( 2s1 2px1 2py 2pz )şeklinde 2 farklı yarı dolu orbitale bölünürler.

1 tane S + 1 tane P orbitalinden oluşmuş bu hibritleşmeye, SP hibritleşmesi diyoruz.

BeCl2’nin yapısı.

180 0 açı Doğrusal

Hibritleşme = SPBağ sayısı = 2Bağ tipi = sigmaBağ açısı = 180 0

Bağ = PolarMolekül şekli = DoğrusalMolekül = A polar

Hibrit orbitallerinin en önemli özelliği, merkez atomunun etrafında bir birine en büyük açı yapacak şekilde yönelmeleridir.

Buda BeCl2 de 180 0 açıyla mümkündür. Oluşan bu şekle doğrusal diyoruz.

ÖRNEK:BH3’ün yapısını incelersek;

5B : 1s22s22p1

Bir atom, yapa bileceği maximum bağı yapmak ister. Bu sebeple, az bir enerji verildiğinde yani B atomu uyarıldığında; borun değerlik orbitalleri bir biri içine girişim yapar ve

5B : 1s2 (2s12px12py12pz0 )Şeklinde eşit enerjili 3 farklı yarı dolu orbitale bölünürler. 1 tane S + 2 tane P orbitalinden oluşmuş bu hibritleşmeye, SP2 hibritleşmesi diyoruz.

BH3 ’ün yapısı.Düzlem üçgen

1200

Hibritleşme = SP2

Bağ sayısı = 3Bağ tipi = sigmaBağ açısı = 120 0

Bağ = PolarMolekül şekli = Düzlem ÜçgenMolekül = A polar

Hibrit orbitallerinin en önemli özelliği, merkez atomunun etrafında bir birine en büyük açı yapacak şekilde yönelmeleri olduğundan,BH3 de bu açı 120 0 olur. Oluşan bu şekle Düzlem Üçgen diyoruz.

ÖRNEK:CH4’ün yapısını incelersek;

6C : 1s2 2s2 2p2

Bir atom, yapa bileceği maximum bağı yapmak ister. Bu sebeple, az bir enerji verildiğinde yani C atomu uyarıldığında; karbonun değerlik orbitalleri bir biri içine girişim yapar ve

6C : 1s2 (2s12px12py12pz1)şeklinde eşit enerjili 4 farklı yarı dolu orbitale bölünürler. 1 tane S + 3 tane P orbitalinden oluşmuş bu hibritleşmeye, SP3 hibritleşmesi diyoruz.

Hibrit orbitallerinin en önemli özelliği, merkez atomunun etrafında bir birine en büyük açı yapacak şekilde yönelirler. Buda CH4 te 109,50 açıyla mümkündür. Oluşan bu geometrik şekle düzgün dört yüzlü diyoruz.

Hibritleşme = SP3

Bağ sayısı = 4Bağ tipi = sigmaBağ = PolarBağ açısı = 109.5 0

Molekül şekli = Düzgün DörtyüzlüMolekül = A polar

ÖRNEK:NH3’ün yapısını incelersek;

7N : 1s2 2s2 2p3

Azotunda C gibi hibritleştiği düşünülürse,

7N : 1s2 (2s22px12py12pz1)

şeklinde eşit enerjili 4 farklı yarı dolu orbitale bölünürler.

1 tane S + 3 tane P orbitalinden oluşmuş bu hibritleşmeye, SP3 yada P3 hibritleşmesi diyoruz. Ancak bu hibrit orbitallerinden birisi bağ oluşturmaz.

Hibrit orbitallerinin en önemli özelliği, merkez atomunun etrafında bir birine en büyük açı yapacak şekilde yönelmeleridir. Buda NH3 te 107 0 açıyla mümkünolur. Oluşan bu geometrik şekle Üçgen Pramit diyoruz.

Hibritleşme = SP3 Bağ sayısı = 3Bağ tipi = sigmaBağ = PolarBağ açısı = 107Molekül şekli = Üçgen PramitMolekül = Polar

+-..

ÖRNEK:H2O’ nun yapısını incelersek;

8O : 1s2 2s2 2p4

Azotunda C gibi hibritleştiği düşünülürse,

7N : 1s2 (2s22px22py12pz1)

şeklinde eşit enerjili 4 farklı yarı dolu orbitale bölünürler. 1 tane S + 3 tane P orbitalinden oluşmuş bu orbitallere SP3 yada P3 hibritleşmesi diyoruz. Ancak bu hibrit orbitallerinden ikisi bağ oluşturmaz.

Hibrit orbitallerinin en önemli özelliği, merkez atomunun etrafında bir birine en büyük açı yapacak şekilde yönelirler. Buda H2O da 104,5 0 açıyla mümkündür. Oluşan bu geometrik şekle Kırık Doğru diyoruz.

Hibritleşme = SP3

Bağ sayısı = 2Bağ tipi = sigmaBağ = PolarBağ açısı = 104.5 0

Molekül şekli = Kırık DoğruMolekül = Polar+

-

.. ..

GRUP 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A

ÖRNEK LiCl BeCl2 BH3 CH4 NH3 H2O HCl

HİBRİTLRŞME - SP SP2 SP3 SP3 SP3 -

BAĞ SAYISI 1 2 3 4 3 2 1

BAĞ AÇISI 0 0 180 0 120 0 109,5 0 1070 104,5 0 0 0

GEOMETRİK ŞEKLİ

DOĞ RUSAL

DOĞ RUSAL

DÜZ.ÜÇGEN

DÜZGÜN DÖRT

YÜZLÜ

ÜÇGEN PRAMİT

KIRIK DOĞRU

DOĞ RUSAL

MOLEKÜL İÇİ BAĞLAR İYONİK İYONİK

POLAR KOV. BAĞ

POLAR KOV. BAĞ.

POLAR KOV. BAĞ.

POLAR KOV. BAĞ.

POLAR KOV. BAĞ.

MOLEKÜLPOLARLIĞI POLAR

A POLAR

A POLAR

A POLAR POLAR POLAR POLAR

MOLEKÜLLER ARA.BAĞLAR

İYONİK İYONİK W-W W-W D-D

HİDRO-JEN B Dİ-Dİ

MOLEKÜLLER ARASI BAĞLAR

1. Van-der Waals Etkileşimi;He, Ne, Ar... gibi soy gazlarda ; H2, O2, N2... gibi kovalent bağlı a polar moleküllerde;CH4, BH3, CCl4 ... gibi kovalent bağlı a polar moleküllerde katı ve sıvı fazlarında moleküller arasında görülen etkileşime denir.

Van-der Waals Etkileşimi

m1 m2

Van-der Waals etkileşimi;a.Kütlesel çekimden oluşmuştur.İki molekül bir birine yaklaştıkça moleküller arasında kütlesel çekim etkinleşir ve bir çekim oluşur. Bu çekime, Van-der Wals etkileşimi denir.Bu sebeple, Van-der Wals etkileşimi mol kütlesi arttıkça artar.ÖR: He<Ne< Ar ve H2< N2< O2

Van-der Waals Etkileşimi

m1 m2F=

m1 m2

r2

b. Ani dipolleşmeden oluşmuştur.İki a polar molekül bir birlerine

yaklaştırıldıklarında - yükler bir birini itecek ve itilen taraf -δ iten +δ yükle yüklenecektir. Bu şekilde iki molekül arasında çok zayıf bir çekim oluşur. Bu çekime Van-der Wals etkileşimi denir.

Bu sebeple etkileşme yüzeyi arttıkça, Van-der Wals etkileşimi artar.

Van-der Waals Etkileşimi

-δ +δ -δ +δ

2. Dipol-Dipol Etkileşimi;Kovalent bağlı polar moleküllere DİPOL moleküller

diyoruz. İki dipol molekül arasındaki etkileşime DİPOL-DİPOL bağı denir.

DİPOL-DİPOL BAĞIDipol Molekül Dipol Molekül

ÖR:HCl, HBr, NH3 ,H2O, CH3Cl ...gibi moleküllerde moleküller arasında görülür.

Dipol – Dipol bağları Van-der Waals göre daha kuvvetli bağlardır.

Molekülün polarlığı arttıkça dipol-dipol bağ kuvveti artar, erime ve kaynama noktaları

yükselir.

3. Hidrojen Bağı;Bir molekülde H atomu; Flor, Oksijen, Azot (FON) atomlarından birine bağlıysa, bu tür moleküllerde Van-der Wals ve Dipol-Dipol ile beraber H bağıda bulunur.

Hidrojen Bağı

W-W

D-D

Hidrojen bağının oluşması için, 3 önemli faktör vardır.

1.Hidrojen bağı oluşması için ilk şart, H atomunun FON atomlarından birine bağlı olması gerekmektedir. Bu şekilde H atomu büyük oranda + yükle yüklenirken, diğer atom, – yükle yüklenir. Molekülün polarlığı maximuma ulaşır. Bu açıdan Hidrojen bağı Dipol-Dipol bağının farklı bir versiyonudur.

2. Diğer taraftan hidrojen bağında, hidrojenle diğer atom arasında da zayıf kovalent bağa raslanır.

H-F..H-F..H-F..H-F..H-F..H-F..H-F..H-F

Kovalent Bağ Hidrojen Bağı Zayıf Kovalent Bağ

3. Diğer bir faktörde H köprü bağıdır. Hidrojen köprü bağı sayesinde hidrojen bağı, daha sağlam bir yapıya ulaşıyor.

H—F:—H+— :F

Oldukça elektro negatif bir atoma bağlanmış hidrojen atomları, tamama yakın pozitif yükle yüklendiğinden, bağlı olduğu F atomundan kopar komşu durumdaki çiftleşmemiş elektron çifti içeren atoma bağlanır. Bu olayı aynı anda tüm moleküldeki hidrojen atomları yapar. Bu şekilde F-H-F köprü bağı oluşur.

Hidrojen bağı içeren moleküller hidrojen bağının bu özel durumu sayesinde oldukça yüksek erime ve kaynama noktasına sahiptirler.

HF molekülünde 6 adet HF molekülü, biri biri arasında yaptıkları kuvvetli hidrojen bağından dolayı,altıgen bir yapı

içersinde bulunur. (Kırmızı çizgiler hidrojen bağını göstermektedir.)

F

F

FF

F

H H

H

F

H

HH

Her bir su molekülü, 4 farklısumolekülünehidrojen

bağlarıyla bağlanır. Bu haliylebirdüzgündörtyüzlü

oluşturur. bulunur.

.. .. Buzun yapısında ise su molekülleri altıgen halka

olacak şekilde kristallenirler. Kar tanelerinin

heksagoneloluşununsebebi budur.

ÖR:HF, H2O, NH3, R-COOH, R-OH, R-NH2 ......gibi

moleküllerde, moleküller arasında diğer bağlarla birlikte hidrojen bağıda görülür.

Hidrojen bağı içeren moleküllerde, molekülleri bir arada tutan kuvvet artar, bu sebeple, erime-kaynama

noktalarında, diğer eşdeğer moleküllere göre ani yükselmeler görülür.

HCl-HCl

4. Metalik Bağ:Metalleri bir arada tutan kuvvete denir.

Metallerin Değerlik Elektronları çok az, buna karşılık boş değerlik orbitalleri çok fazladır.

Ayrıca metallerin değerlik elektronları çekirdek tarafından çok sıkı tutulmazlar. Bu nedenle metal değelik elektronları, boş değerlik

orbitallerde serbest hareket ederler.

Bu esnada kendine yaklaştırılan komşu metalin boş değerlik orbitallerine de sıçrayarak dolaşırlar.

Bu işi bir birine temas eden tüm metalin elektronları da aynı zamanda yapar. Ancak her elektron azda olsa kendi merkezi

tarafından çekilirler. (Komşuluğa gitmiş evin haylaz çocukları) Bu şekilde oluşan bağa METALİK BAĞ denir.

Bu sebeple metaller;İşlene bilir. (Tel ve levha haline getirilebilir.)

Serbest elektronlar sayesinde elektrik akımını iletirler.(sıcaklık arttıkça titreşim artacağından

iletkenlik azalır.)

5. İyonik Bağ:İyonik bağlı bileşiklerde aynı zamanda farklı iyonlar arasında da iyonik bağ bulunur. Bu şekilde iyonik kristaller meydana gelir. Bağ kuvvetinin sağlamlığı nedeniyle, iyonik yapılı maddeler oda şartlarında katı halde bulunurlar.

Katı durumlarında elektrik akımını iletmezler.Ancak kristal bozuklukları (eriyik-Çözelti) durumlarında elektrik akımını iletkendirler.

6. Kovalent Bağ:Kovalent bağlı bileşiklerde aynı zamanda farklı moleküller arasında da kovalent bağ bulunur. Bu şekilde kovalent bağlı ağ örgülü katılar meydana gelir.

Elmas ve Grafitte olduğu gibi...