Kimyasal Bağlar

Kimyasal Bağ

Atomları birarada tutan kuvvetlere kimyasal bağ denir

İyonik bağ Kovalent bağ Metalik bağ

Polar Kovalent bağ

Apolar Kovalent bağ

Lewis bağ teorisi

• Kimyasal bağlanma için atomun valens (dış yörünge) elektronları önemlidir.

• Atomlar arası e- transferi sonucu iyonik bağ oluşur

• e- ların ortaklaşa kullanımı soncu kovalent bağ oluşur.

• Atomlar soy gazların elektron dizilişine sahip olma eğilimindedirler (oktet kuralı)

valens (dış yörünge) elektronları: atomun son yörüngesindeki elektronlardır.

Lewis sembolleri : (elektron nokta gösterimi) atomların valens elektronlarının basit olarak gösterimidir.

Si•

••

•

N••

••

• P••

••

• As••

••

• Sb••

••

• Bi••

••

•

••Al••

• Se•• •••

Ar••••

••I •••

••

••

Lewis yapısına göre İyonik Bileşikler

Ba•

• O•••

•••

••

O

••

••

••Ba

2+

2-BaO

Mg

••

Cl•••

••

••

Cl•••

••

••

••Cl••

••

••Mg

2+

-2MgCl2

• Suda çözünürler

• Yüksek kaynama noktasına sahiptirler - iyonlar arası çekim kuvveti yüksektir

• Eritilmiş halleri veya sulu çözeltileri elektriği iletir. İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez.

İyonik Bileşikler

Lewis yapısına göre kovalent bağ

Lone pair elektronlar (bağ yapmamış/paylaşılmamış elektron çiftleri)

HN

••

H

H

H

N

H

H

H

H

+

Cl

Koordinatif Kovalent Bağ

Bir kimyasal bağda, bağı oluşturan elektronların her ikisi birden aynı atom tarafından veriliyorsa bu tür bağlar koordinatif kovalent (koordinasyon) bağı olarak adlandırılır. Bu tür bileşiklerede kompleks denir.

Cu2+ + 4 NH3 → Cu(NH3)4

• En temel yapıtaşları moleküllerdir

• Erime ve kaynama noktaları düşüktür

• Elektrik akımını iletmezler

• Çoğu suda çözünmez

Kovalent Bileşikler

• Bağ uzunluğu kovalent bağ yapan iki atomun çekirdekleri arasındaki mesafedir. Paylaşılan elektron çifti sayısı arttıkça bağ uzunluğu kısalır.

• Bağ enerjisi atomlar arasındaki kovalent bağı kırmak için gerekli enerji

• Bağ derecesi – Tekli bağ, bağ derecesi = 1 Çift bağ, bağ

derecesi = 2

• Atomlar arası bağ sayısı arttıkça – Daha kısa bağ - daha kuvvetli bağ

•Bağ enerjisi atomlar arasındaki kovalent bağı kırmak için gerekli enerji

Bağ enerjisi ve Reaksiyon Entalpisi

ΔHreak= ΔH(ürünler) - ΔH(reaktiflerin)

ΔHreak=ΔH kopan bağlar - ΔH oluşan bağlar

ΔHreak=ΔH kopan bağlar - ΔH oluşan bağlar

= ΔH (reaktiflerin bağ enerjisi) - ΔH (ürünler bağ enerjisi)

= -114 kJ/mol

Bağ polaritesi

Kovalent bağda elektronlar atomlar tarafından eşit olarak paylaşılmazlar. Elektronegativitesi yüksek olan atom elektronlara daha fazla çekim kuvveti uygular.

Apolar kovalent bağ polar covalent bond

bağı oluşturan elektronlar atomlar tarafından eşit oranda paylaşılır

atomlardan biri elektronlar üzerinde daha fazla çekim kuvvetine sahiptir.

Elektronegativite:

Dipol moment:

Atomlar arasındaki elektronegativite farkı 0 ise, bağ apolar kovalenttir. Atomlar arasındaki elektronegativite farkı 0 ile 2.0 arasında ise, bağ polar kovalenttir, Atomlar elektronegativite arasındaki farkı 2.0 den büyük ise, bağ iyoniktir.

Atomlar arasındaki elektronegativite farkı 0 ise, bağ apolar kovalenttir.

Atomlar arasındaki elektronegativite farkı 0 ile 2.0 arasında ise, bağ polar kovalenttir,

Atomlar elektronegativite arasındaki farkı 2.0 den büyük ise, bağ iyoniktir.

Bileşik F2 HF LiF

Elektronegativite farkı 4.0 - 4.0 = 0 4.0 - 2.1 =

1.94.0 - 1.0 =

3.0

Bağ tipi Apolar kovalent

Polar kovalent İyonik

Lewis Yapısı Yazma

• İskelet yapı molekülde atomların birbirlerine nasıl bağlandıklarını gösterir. Genelde 1 merkez atom ve ona bağlanan çevre atomlar vardır.

• Merkez atom genelde en düşük elelktronegativiteye sahip olan diğer atomların kendisi ile bağ yaptıkları atomdur.

• Çevre atom diğer atomlara bağlanan atomdur. H genelde çevre atomdur

Lewis Yapısı Yazma

• İlk olarak molekülü oluşturan atomların toplam valens elektronları hesaplanır.

• Tahmini bir iskelet yapı çizilir merkez atomla çevre atomlar arasına tekli bağ çizilir.

• Çevre atomların etrafına oktet kuralına uygun olarak elektronlar yerleştirilir.

• Toplam valens elektron sayısından fazla kalan elektronlar ile merkez atomun okteti tamalanır.

• Eğer merkez atomun oktetini tamamlayacak kadar elektron artmaz ise, merkez atomla çevre atomlar arası çoklu bağ eklenir. Karbon, Azot, Oksijen ve Kükürt atomları çoklu bağ yapma eğilimindedir.

• COCl2 NO3- H2CO için Lewis

molekülleri yapılarını çiziniz

Formal Yük atomun valens elektronları ile, bağ sayısı ve bağyapmayan elektronları arasındaki farktır.

FC= (valens elektron sayısı) - ½(number of bağ elektronları sayısı)-(lone pair electron sayısı)

- nötr bir moleküldeki formal yüklerin toplamı 0 eşittir.

-(poliatomik bir iyon için toplam formal yük iyonun yüküne eşit olur.

-Molekülde negatif yükler daha elektronegatif atomlar üzerinde olmalıdır.

- Atomlar genelde formal yüke sahip olmama veya mümkün olan en düşük formal yüke sahip olma eğilimindedir.

FC = #valens e- - #lone pair e- - #bağ çifti e-2

1

Aşağıdaki molküleler veya iyonlar için Lewis yapılarını yazıp herbir türün formal yükünü hesaplayınız

NO3-, CO2, NH4+, HNO3, C2H4 SO42- PCl5, SF6 NO SOCl2 ICl4

Rezonans

Bazen bir molekül için elektronların farklı dağıldı birden fazla Lewis yapısı yazılabilir.

Elektronların farklı dağılabileceği yapılar

birbirinin rezonansı olarak adlandırılır.

• O-O=O O-O=O

oktet kuralında istisnalar

• Tekli sayıda elektron içeren türler NO

• Tamamlanamayan oktetler BF3

• Okteti aşan türler PCl5, SF6

H—C—H

H•

•O—H ••

••

B

F

FF

••

••

••

••

••••

••••••

B

F

FF

-

••••

••••

••

••

+

••••

••

••••

B

F

FF

••

••

••••

••

••••-

+

••

••

•• ••

••

P

Cl

ClCl

••

••

••

••

••••

•• P

Cl

Cl

••

••Cl

••

••

••

••

••••

•• ••

••Cl

••••

••Cl•• S

F

F

••

••F

••

••••

••

•••• •• ••

••F

••••

••F••

F••

••••

Dipol moment ve molekül yapısı

Bazı durumlarda molekül içindeki bağlar polar olmakla beraber molekül apolar özellik gösterebilir. Molekülün polar veya apolar olması yük dağılımına göre açıklanır.

- Molekülün şekli- Bağların polaritesi

Polar Molekül (dipol)Moleküldeki artı yük merkezi ile eksi yük merkezi

dengede değildir. Bir tarafı eksi diğer tarafı artı yük özelliği gösteriri

Apolar molekül Molekülün uçlarında yük taşımayan Vaya uç kısımlarında aynı işaretli yük olan moleküller

soru CH4, CH3Cl moleküllerinin polaritelerini açıklayınız

1- benzokain yapısında C, H, O ve N içeren bir bileşiktir. 3,45g benzokain yeteri kadar O2 ile yakıldığında 8,49 g CO2 ve 2,14g H2O oluşmaktadır. Ayrıca yapılan başka bir ölçümde 2,35g benzokainin 0,199g N içerdiği bulunmuştur. benzokain in molekül ağırlığı 165g/mol olduğuna göre molekül formülü nedir?

2- saf Na2C2O4(134,0g/mol) den alınan 0,2121 gramlık örnek 43,31ml KMnO4 çözeltisi ile titre ediliyor. KMnO4 çözeltisinin molaritesi nedir? (tepkime asidik ortamda)

C2O42- (suda)+ MnO4

- (suda) → Mn2+ (suda) + CO2(suda)

3- amonyum nitrat ısıtıldığı zaman aşağıdaki reaksiyona göre parçalanır. NH4NO3 (k) → N2(g) + O2(g) + H2O(g) 1,55kg amonyum nitrat 125°C ve 748mmHg basınçta bozunmasında oluşacak gazların toplam hacmini hesaplayınız.

4- 0,0297g ağırlığındaki magnezyum-lityum alaşımı HCl(suda) ile reaksiyona giriyor ve açığa çıkan hidrojen gazı su üzerinde toplanıyor. 19 °C ve 746 torr basınçta altında toplanan H2 hacmi 40,71ml olduğuna göre alaşımdaki Mg ve Li metalleri yüzdesini hesaplayınız. (Mg 24,30 Li: 6,94 19 °C de su buharı basıncı=16,5 torr)

Mg (k) + H+ → Mg2+(suda) + H2 (g)Li (k) + H+ → Li+(suda) + H2 (g)

5- H- spektrumunda yüksek enerji seviyelerinden n=3 seviyesine elektron geçişlerinde gözlemlenecek en uzun dalgaboyunu hesaplayınız. (R=6,626x10-34J.s Rh=2,178x10-18J)

6- Bomba kalorimetresinde 298 K de gerçekleştirilen siyanamid (NH2CN) ile oksijenin reaksiyonunda iç enerji değişimi -742,7kJ/mol olarak hesaplanıyor. Reaksiyonun 298 K deki entalpi değişimini hesaplayınız.

NH2CN(s) + O2(g) → N2(g) + CO2(g) + H2O(s)