No Slide Title

KİMYASAL BAĞLAR
Kaynak: Fen ve Mühendislik Bölümleri için
KİMYA
Raymand CHANG
2
3
Temsilci Elementler ve Soy Gazlar için
Lewis Nokta Sembolleri
4
Lewis nokta sembolleri:
İki atom neden elektronları paylaşır?
F
+
7e-
F
F F
7e-
8e- 8e-
F2 ün Lewis yapısı
Tekli kovalent bağ
e çifti
F F
e çifti
e çifti
F
F
e çifti
Tekli kovalent bağ
5
Suyun Lewis yapısı
H
+
O +
H
Tekli kovalent bağ
H O H yada H
O
H
2e-8e-2eÇifte bağ – İki atom iki çift elektronu paylaşır
O C O
yada
O
O
C
Çifte bağ
8e- 8e- 8e-
Çifte bağlar
Üçlü bağ – iki atom üç çift elektronu paylaşır
N N
8e-8eÜçlü bağ
yada
N
N
Üçlü bağ
6
7
8
Lewis yapısı
Lewis yapısı kovalent bağ oluşumunu gösterir.
Bir Lewis yapısında sadece valens e lar yer alır.
Oktet kuralı: H dışındaki tüm atomlar 8 valens e-nu
tamamlanıncaya kadar bağ oluşturur. Bu kural genel olarak
2.peryot için geçerlidir. Bu elementler sadece 2s ve 2p alt
kabuklarına sahiptir.Ne’a benzemek isterler
H için dublet kuralı geçerlidir. 2 valens e-nu tamamlanıncaya
kadar bağ oluşturur. O da He a benzemek ister.
9
10
11
Bağ uzunlukları
Üçlü bağ < İkili bağ < tekli bağ
12
13
14
15
Değerlik (valens) elektronları bir atomun en dış tabakasında
bulunan ve kimyasal bağa katılan elektronlardır.
Grup no= valens e sayısı
Grup
e- konfigurasyonu
valens e- sayısı
1A
ns1
1
2A
ns2
2
3A
ns2np1
3
4A
ns2np2
4
5A
ns2np3
5
6A
ns2np4
6
7A
ns2np5
7
16
İyonik Bağ
İyonik bağ: İyonik bir bileşikte iyonları bir arada tutan
elektrostatik çekim kuvvetleridir.
Li + F
1s22s1
LiF
1s22s22p5
e- +
Li+ +
Li+ F 1s2
1s22s22p6
[He]
[Ne]
Li
Li+ + e-
F
F -
F -
Li+ F -
17
18
Kovalent Bağ Çeşitleri
Kovalent bağlı bileşikleri apolar kovalent ve polar kovalent bağ
olmak üzere ikiye ayrrılır.
Apolar Kovalent Bağ
Aynı cins ametal atomları arasında kovalent bağlı bileşikler oluşur.
Örneğin; Cl2, H2, O2 gibi moleküller apolar kovalent bağlıdır.
Ortaklaşa kullanılan elektronlar eşit
paylaşıldığından molekülün pozitif
veya negatif kutbu yoktur;
yani kutupsuz bir bağdır.
19
Polar Kovalent Bağ
Farklı cins ametal atomların yapmış oldukları kutuplu bağlardır.
Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından
kutuplaşma oluşur . Ametallerden biri ortaklaşa kullanıldığından
dolayı molekülün bir ucu pozitif (+), diğer ucu negatif (-) yüklenir.
Örn : HCl, HF, CO2, NO, CO, H2O
gibi moleküller polar kovalent bağa örnek verilebilir
20
İki atomun elektron çekme yetenekleri arasındaki farkın
büyüklüğü arttıkça kimyasal bağ daha polar hale gelmektedir.
21
Kovalent bağların elektronegativite bakımından incelenmesi
Polar ve apolar kovalent bağı farklandıran özellik elektronegativi
te dir.
Elektronegativite : Bir kimyasal bağdaki elektronları bir atomun
kendisine doğru çekme yeteneğidir.
Örn:
F yüksek e ilgisine sahiptir.Yani yüksek elektronegativite ye sahip
Na düşük e ilgisine sahiptir.Yani düşük ye sahip
Elektronegativite çok farklı ise iyonik bil.oluşur
NaF iyoniktir.
22
23
Polar kovalent bağ yada polar bağ iki atomdan
birisinin elektron yoğunluğunun diğerinden daha fazla
olduğu kovalent bağ türüdür.
electron poor
region
H
electron rich
region
F
e- zayıf e- zengin
H
d+
F
d-
24
Elektronegativite bir kimyasal bağdaki elektronların
bir atom tarafından kendine çekilebilme yeteneğidir.
Elektron İlgisi ölçülebilir, Cl en yüksek
X (g) + e-
X-(g)
Elektronegativite göreceli, F en yüksek
25
Yaygın Elementlerin Elektronegativitesi
26
Elektronegativiteye göre bağ türlerinin sınıflandırılması
Fark
Bağ türü
0
Kovalent
2
0 < ve <2
İyonik
Polar Kovalent
Elektronegativite Artışı
Kovalent
Polar Kovalent
İyonik
e- paylaşımı
Kısmi e- transferi
e- trasferi
27
Aşağıdaki bağları iyonik, polar kovalent ve ya apolar kovalent
olarak sınıflandırınız:
CsCl deki bağ; H2S deki bağ; ve H2NNH2 deki N-N bağı
CsCl
Cs – 0.7
H2S
H – 2.1
N-N
N – 3.0
Cs 1A Cl 7A
Cl – 3.0
3.0 – 0.7 = 2.3
İyonik
S – 2.5
2.5 – 2.1 = 0.4
Polar Kovalent
N – 3.0
3.0 – 3.0 = 0
Apolar Kovalent
28
29
Lewis Yapısının Yazılması
1. Bileşikteki atomların iskelet yapısı yazılır. Elektronegativitesi en düşük
olan atom merkeze yerleştirilir. (H ve F en uç pozisyona konur)
2. Valens(değerlik) elektronların toplam sayısı bulunur. Her bir negatif
yük için toplam valens e- sayısına 1 eklenir. Her bir pozitif yük için
toplam valens e- sayısından 1 çıkartılır.
Toplam Valens(değerlik) e- sayısı=grup no
3. Tüm atomların okteti tamamlanır (Hidrojen hariç).
Toplam oktet e- sayısı: 2(H atom sayısı)+8 (Diğer atom sayısı)
4. Bağ yapan e- sayısı: oktet e- sayısı- Valens(değerlik) e- sayısı
5. Bağ sayısı : Bağ yapan e- sayısı/2
6.Yapı üzerine bağ sayısı uygulanır.
Bağ sayısı fazla ise merkez atomun ikili yada üçlü bağları yazılır.
7. Bağ yapmamış e- sayısı:Valens(değerlik) e- sayısı- Bağ yapan esayısı
30
8. Formal yük bulunur.
Formal yük: + Grup no - Bağ sayısı - Bağ yapmamış e- sayısı
Yapıdaki her bir atom için bulunur.
Net yük hesaplanır.
31
ÖRNEK: Azot triflorürün (NF3) Lewis Yapısını yazınız
1 – N , F dan daha az elektronegatif olduğu için merkeze yazılır.
2 – Valens elektronlar sayılır: 7N 5 e-(2s22p3)
2
5
9F 7 e (2s 2p )
5 + (3 x 7) = 26 valens elektron
3 – Toplam oktet e sayısı: 4x8:32
4 - Bağ yapan e sayısı: oktet e- sayısı- Valens(değerlik) e- sayısı =32-26=6
5-Bağ sayısı=6/2=3
6- Yapı üzerine bağ sayısı uygulanır.
7- Bağ yapmamış e sayısı: Valens(değerlik) e- - Bağ yapan e- =26-6=20
8- Formal yükler:+ Grup no - Bağ sayısı - Bağ yapmamış e- sayısı
N için 5-3-2=0
F için 7-1-6=0
32
ÖRNEK: Karbonat (CO32-)iyonunun Lewis Yapısını yazınız ve varsa
rezonans formüllerini gösteriniz
anyon 6C 8O
1 – En az elektrogegatif olan C merkeze yazılır.
2 – Valens elektronları sayılır: C
4 e- (2s22p2) ;
O
6 e- (2s22p4)
-2 yük için 2e4 + (3 x 6) + 2 = 24 valens elektronu
3 – Toplam oktet e- sayısı: 4x8=32
4 - Bağ yapan e sayısı: oktet e- sayısı- Valens(değerlik) e- sayısı =32-24=8
5- Bağ sayısı=8/2=4
6- Yapı üzerine bağ sayısı uygulanır.
7- Bağ yapmamış e sayısı: 24-8=16
8- Formal yükler:
O (-) için 6-1-6= -1x2= -2
O (=) için 6-2-4=0
C için 4-4-0=0
33
Atomların formal yüklerinin toplamı molekül veya iyonun
yüküne denk olmalıdır.
Ödev: nitrat iyonu
34
NH4+ Lewis Yapısını yazınız
1- N merkeze yazılır. H’ler uçlara konur
2 – Valens elektronları sayısı: 7N 5 e- (2s22p3) ;
1
1H 1 e (1s )
+1 yük için 1e- çıkartılır
5 + (4 x 1) -1 = 8 valens elektronu
3 – toplam oktet e sayısı: 4(2)+8=16
4 - Bağ yapan e sayısı: 16-8=8
5-Bağ sayısı=8/2=4
6- Yapı üzerine bağ sayısı uygulanır.
7- Bağ yapmamış e sayısı: 8-8=0
8- Formal yükler
N için 5-4-0= 1
H için 1-1-0=0
H ametal olmasına rağmen 1A da bulunur
Ödev : Nitrat anyonu
35
HNO3 1H, 7N, 8O
1- N , O dan daha az elektronegatif olduğu için merkeze yazılır.
H’ uça konur
2 – Valens elektronları sayısı: N 5 e- (2s22p3) ;
H 1 e- (1s1);
O 6 e-(2s22p4)
5 + (6 x 3) +1 = 24 valens elektronu
3 – Toplam oktet e sayısı: 4(8)+2=34 e4 - Bağ yapan e sayısı: 34-24=10 e5-Bağ sayısı=10/2=5
6- Yapı üzerine bağ sayısı uygulanır.
7- Bağ yapmamış e sayısı: 24-10=14 eKatkısı az
36
8- Formal yükler ( I yapısı için)
O (-) için 6-1-6= -1 N için 5-4-0=+1
O (=) için 6-2-4=0 H için 1-1-0=0
-O- için 6-2-4=0
37
Lewis Yapısındaki Formal Yükler
1. Nötral moleküller için formal yüklerin olmadığı yapı
formal yüklerin olduğu yapıya tercih edilir.
2. Büyük formal yüklü Lewis Yapıları küçük formal yüklü
olanlara göre daha az uygundur.
3. Benzer dağılımlı formal yükler için en uygun yapı negatif
formal yüklerin en elektronegatif atomlar üzerinde olduğu
yapıdır.
Hangisi formaldehitin (CH2O) Lewis Yapısıdır?
H
-1
+1
C
O
H
H
H
0
C
0
O
38
Rezonans yapısı tek bir Lewis Yapısıyla gösterilemeyen tek
bir molekülün iki veya daha fazla sayıdaki Lewis Yapısıdır.
Çoklu bağ taşıyan moleküllerde söz konusudur.
O
O
+
-
-
O
O
+
O
O
ÖRNEK: (CO32-) iyonunun rezonans yapılarını
çiziniz
-
O
C
O
O
-
O
C
O
O
-
-
-
O
C
O
O
-
39
Oktet Kuralından Sapmalar
Tamamlanmamış oktet
BeH2
BF3
B – 3e3F – 3x7e24e-
Be – 2e2H – 2x1e4e-
F
B
H
F
Be
H
3 tek bağ (3x2) = 6
9 çift elektron (9x2)=18
Toplam = 24
F
40
Oktet Kuralından Sapmalar
Tek-Elektronlu Moleküller
NO
N – 5eO – 6e11e-
N
O
Aşılmış oktet (merkez atomun asli kuantum sayısı n > 2)
SF6
S – 6e6F – 42e48e-
F
F
F
S
F
F
F
6 tek bağ (6x2) = 12
18 çift elektron (18x2) = 36
Toplam = 48
41