KİMYASAL BAĞLAR: 2011

Molekülleri bir arada tutan bağlara “kimyasal bağ” denir. Bağın oluşabilmesi için atomlar kararlı olmalı ve az enerjiye sahip olmalıdırlar. Bağ oluşumu sırasında enerji açığa çıkar. Atomlar bağ yaparken elektron dizilişlerini soygazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yaptığı bağ sayısı yarı doğru orbital sayısına eşittir.

Soygazların bütün orbitalleri dolu olduğu için bileşik oluşturamazlar.

Elektron yapıları farklı olan atomlar değişik biçimlerde bir araya gelerek kimyasal bağ oluştururlar. Bunu da iki şekilde yapabilirler:

· Bir atomdan diğer bir atoma elektron aktarılmasıyla,

· İki atomun ortak elektron kullanmasıyla .

İYONİK BAĞLAR

Metaller ile ametaller arasında oluşan bağlardır. İyonik bağda metaller elektron verir, ametaller elektron alıırlar. Metaller elektron verdikleri için (+), ametaller elektron aldıkları için (-) değerlik alırlar. Oluşan (+) ve (-) yükler birbrini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu kuvvet de iyonik bağın oluşumunu sağlar . Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak çok zordur.

Elektron alışverişi sonucu oluşan bileş,klerde kazanılan elektron kaybedilen elektron sayısına eşittir.

· İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar.

· İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.

· İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletir. Bu katıların kristal yapısı vardır ve kırılgan özelliğe sahiptirler. (NaCl, K2S ........)

NaCI , MgS , BaCI₂ bileşiklerini iyonik bağlı bileşiklere örnek olarak verebiliriz.

KOVALENT BAĞLAR

Ametallelerin kendi aralarında elektron ortaklaşması sonucu oluşan bağa” kovalent bağ “ denir. Kovalent bağ yapısına göre ikiye ayrılır.

A) Apolar Kovalent Bağ

Aynı cins iki ametal atomu arasında oluşan bağa ”apolar kovalent bağ” denir. Apolar kovalent bağa kutupsuz bağ da denir. (+) ve (-) kutbu yoktur. Aynı cins atomlar arasında apolar kovalent bağ bulunur.

Bu bağda elektronlar ortaklaşa kullanıldığı için moleküllerin pozitif veya negatif kutbu yoktur.

ÖRNEK : Şekildeki gibi iki klor atomu arasındaki bağ apolar kovalent bağdır.

Örneğin ; iki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar.

Elektron nokta yapısıyla ;

şeklinde gösterilir. İki hidrojen arsındaki bağ H – H şeklinde gösterilir ve H₂şeklinde yazılır. Örnek olarak ; O₂, H₂, CI₂, Br_2,… gibi birçok örnek verilebilir.

A) Polar Kovalent (Kutuplu ) Bağ

Farklı ametaller arasında oluşan bağa “polar kovalent bağ “ denir. Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur. Bu bağlarda ametallerden biri ortaklaşa kullanıldığından dolayı molekülün bir ucu pozitif (+), diğer ucu (-) yüklenir.

Örneğin ; HF molekülünü ele alalım :

Hidrojen ve Flor elektron ortaklığı ile bileşik oluşturmuş durumdadır. Florun elektronu kendisine çekme gücü Hidrojenden daha fazla olduğundan elektron kısmen de olsa Flor tarafındadır. Dolayısıyla Flor (-) , Hidrojen ise (+) yüklenmiş olur. Bunun sonucunda polar kovalent bağ kurulmuş olur.

Elektron nokta yapısıyla ;

Hidrojen ve Flor atomlarının son orbitallerindekielektronların ortaklaşa kullanılması sonucu polar kovalent bağ oluşmuştur. Örnek olarak , CO₂, H₂O, HCI , … gibi birçok örnek verilebilir.

ÖRNEK :

BİR ATOMUN YAPABİLECEĞİ BAĞ SAYISI

· Bir atomun yapabileceği bağ sayısı , atomun sahip olduğu yarı dolu orbital sayısını kadardır.

· Bir alt yörüngeden bir üst yörüngeye elektron uyarılarak yarı dolu orbital oluşturma çok enerji istediğinden bağ yapmaya elverişli olmaz.

₁H : 1s¹

1 bağ yapabilir.

₂He : 1s²

Orbital tam dolu olduğundan bağ yapamaz.

₃Li :1s²2s¹

Bir tane yarı orbitali vardır , 1 bağ yapabilir.

₆C:1s² 2s²2p²

UUxx

2 bağ yapması gerekir. Ancak karbonun 4 bağ yaptığı biliniyor. Uyarılmış durumda;

₆C:1s² 2s¹ 2p³

Uxxxx

4 tane yarı dolu orbitali olur. Dolayısıyla 4 bağ yapabilir.

₇N: 1s²2s² 2p³

UUxxx

3 bağ yapabilir. Boş orbitali olmadığından uyarma yapılamaz.

₈O : 1s²2s² 2p⁴

UUUxx

2 bağ yapabilir. Boş orbitali olmadığından uyarma yaaz

₉F : 1s² 2s²2p⁵

UUUUx

1 bağ yapabilir. Boş orbitali olmadığından uyarma yapmaz.

₁₀Ne : 1s²2s²2p⁶

UUUUU

Yarı dolu orbitali olmadığından bağ yapamaz.

MOLEKÜLER ARASI BAĞLAR

Maddeler gaz halinde iken moleküller birbirinden bağımsız hareket ederler. Moleküller arasındaki itme ve çekme kuvveti yok denecek kadar azdır. Maddeler sıvı halde ya da katı halde bulunduklarında moleküller birbirine yaklaşır ve moleküller arasında itme ve çekme kuvveti oluşur. Bu etkileşmeye “moleküller arası bağ “ denir. Bu çekim kimyasal bağ tanımına girmez.

Maddelerin erime ve kaynama noktalarının yüksek ya da düşük olması molekül arasında oluşan bağların kuvveti ile ilişkilidir.

VAN DER WALLS ÇEKİMLERİ

Kovalent bağlı olan apolar moleküllerde (örneğin; CO2 ) ve soygazlarda sadece kütlelerinden kaynaklanan bir çekim kuvveti oluşmaktadır. Oluşan bu kuvvete van der walls bağları denir.

Yoğun fazlarda sadece van der walls bağı bulunan maddelere “ moleküler madde “ denir. Moleküler maddelerin mol ağırlıkları arttıkça kaynama ve erime noktaları yükselir.

Örneğin ; oda koşullarında F₂ve CI₂gaz , Br₂sıvı , I₂ katıdır. Bunlar arasında van der walls etkileşimi en fazla olan I₂, en az olan ise F₂ dir.

DİPOL –DİPOL ETKİLEŞİMİ

Polar moleküllerde (+) ve (-) yüklerin birbirini çekmesiyle oluşan bağlanmaya denir. Bu etkileşim van der walls bağlarından kuvvetlidir. (HF , HCI, H₂O)

Molekül arası bağ dipol dipol etkileşimi

Molekül arası bağlar dipol-dipol etkileşimi.
(- - - - - - - - -) ile gösterilen bağlardır.

HİDROJEN BAĞI
Hidrojenin F, O, N gibi elektron ilgisi büyük olan lar ile oluşturduğu (bileşiklerde molekülleri bir arada tutan kuvvete hidrojen bağı denir. (örneğin; HF, H2O, NH3…)

NOT : (Karboksilli asit bileşiklerinde molekül arası bağlar, hidrojen
bağıdır.)

Oksijen ve hidrojen arasında noktalı olarak gösterilen bağlanma hidrojen bağlarıdır.
Hidrojen bağları van der waals bağlarından ve dipol-dipol bağlarından daha kuvvetlidir.

AĞ ÖRGÜLÜ KOVALENT KATILAR ARASINDAKİ BAĞLAR
Yarı metaller veya yarı metallere yakın bazı ametallerin katı hallerinde ortaya çıkan çekim kuvvetidir. Katı silisyum, elmas, grafit gibi kovalent katıların erime noktaları çok yüksektir. Çünkü bu katıların molekülleri arasında ağ örgülü kovalent bağ vardır.

Grafitte Ağ örgüsü Elmasta Ağ örgüsü

METAL BAĞI
Metal atomları arasında oluşan etkileşime” metal bağı” adı verilir.

Metalik bağda değerlik elektronları kristal içerisinde hareket ettiğinden dolayı bağlar a değil, kristalin bütününe ait olur. Metaller, değerlik elektronlarının oynaklığından dolayı ısı ve elektrik akımı iletkenliği, şekil verilebilme gibi özelliklere sahip olurlar.

· İyonlaşma enerjisi azaldıkça (periyot numarası arttıkça) metalik bağlar zayıflar.

· Değerlik elektronları sayısı artıkça metalik bağ kuvveti artar.

MOLEKÜL BİÇİMLERİ

1. XY türü moleküller

(1A ile 7A, 2A ile 6A, 3A ile 5A)
Moleküller ve bağlar polardır.
Molekül biçimi doğrusal (Açı 180° dir.)

1. XY2 türü moleküller

a. X: 2A Y: 7A veya hidrojen ise;
Moleküller apolar, bağlar polar
Molekül biçimi doğrusal (Açı 180°)
Hibritleşme sp dir.

b.
b. X: 4A Y: 2A veya 6A ise:
Molekül apolar, bağlar polar
Molekül biçimi doğrusal (Açı 180°)
Hibritleşme sp dir.

c.
c. X: 6A Y: 1A veya 7A ise;
Molekül ve bağlar polar
Molekül biçimi kırık doğru (Açı 105°)
Hibritleşme sp²tür.

1. XY3 türü moleküller

a. X: 3A Y: 7A veya hidrojen ise;
Moleküller apolar, bağlar polar.
Molekül biçimi düzlem üçgen (Açı 120°)
Hibritleşme sp² dir.

b.
b. X: 5A Y: 7A veya 1A grubunda ise;
Molekül ve bağlar polar,
Molekül biçimi üçgen piramit (Açı 107°)
Hibritleşme sp³tür.

1. XY4 türü moleküller

(CH4, SiF4, NH4+, SO4–2 gibi)
Molekül apolar, bağlar polar
Molekül biçimi düzgün dörtyüzlü (Açı 109,5°)
Hibritleşme sp³ tür. (http://kimya.us/kimya-konulari/kimyasal-baglar-4.html)