📄 10. Sınıf Kimya: Kimyasal türler arası etkileşim Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

İyonik bağ, metal atomlarının değerlik elektronlarını ametal atomlarına vermesiyle (elektron alışverişi) oluşur. Bu durumda metal atomları pozitif yüklü katyonlara, ametal atomları ise negatif yüklü anyonlara dönüşür. Zıt yüklü iyonlar arasındaki elektrostatik çekim kuvveti iyonik bağı oluşturur. Örneğin, \(Na\) atomu bir elektron vererek \(Na^+\) iyonu, \(Cl\) atomu bir elektron alarak \(Cl^-\) iyonu oluşturur ve \(NaCl\) bileşiği meydana gelir.

Kovalent bağ ise, ametal atomlarının değerlik elektronlarını ortaklaşa kullanmasıyla oluşur. Her iki atom da ortaklaşa kullanılan elektronları çekerek bağ oluşturur. Örneğin, iki \(H\) atomu birer elektronlarını ortaklaşa kullanarak \(H_2\) molekülünü oluşturur.

Her iki bağ türünün oluşumunda da atomlar, son yörüngelerindeki elektron sayısını soy gaz elektron düzenine (genellikle 8 elektrona, yani oktete; \(H\) ve \(He\) için 2 elektrona, yani dublete) tamamlayarak kararlı hale gelmeye çalışır.

💡 Çözüm Adımları:

Su \(H_2O\) molekülü polar bir moleküldür ve molekülleri arasında hidrojen bağları oluşturabilir. Hidrojen bağı, \(H\) atomunun elektronegatifliği yüksek olan \(O\), \(N\) veya \(F\) atomlarına doğrudan bağlı olduğu moleküllerde, komşu molekülün elektronegatif atomu ile \(H\) atomu arasında oluşan güçlü bir zayıf etkileşimdir. Su molekülünde \(H\) atomları \(O\) atomuna bağlı olduğu için hidrojen bağları oluşur.

Metan \(CH_4\) molekülü ise apolar bir moleküldür. Karbon ve hidrojen arasındaki elektronegatiflik farkı küçük olmasına rağmen, molekülün geometrisi (düzgün dörtyüzlü) nedeniyle bağ dipolleri birbirini dengeleyerek net bir dipol moment oluşturmaz. Apolar moleküller arasında sadece London (indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol) kuvvetleri bulunur.

Hidrojen bağları, London kuvvetlerinden çok daha güçlü zayıf etkileşimlerdir. Molekülleri bir arada tutan çekim kuvvetleri ne kadar güçlüyse, bu molekülleri birbirinden ayırmak için o kadar fazla enerji gerekir. Bu nedenle, su molekülleri arasındaki güçlü hidrojen bağları nedeniyle suyun kaynama noktası \(100 ^\circ C\) iken, metan molekülleri arasındaki daha zayıf London kuvvetleri nedeniyle metanın kaynama noktası çok daha düşüktür (yaklaşık \(-161 ^\circ C\)).

💡 Çözüm Adımları:

a) \(Cl_2\):

\(Cl\) atomunun değerlik elektron sayısı 7'dir. İki \(Cl\) atomu birer elektronlarını ortaklaşa kullanarak tekli kovalent bağ oluşturur.

Lewis Yapısı: \( :\overset{\bullet\bullet}{Cl} - \overset{\bullet\bullet}{Cl}: \) (Her \(Cl\) atomunun etrafında 3 çift ortaklanmamış elektron ve 1 çift ortaklanmış elektron bulunur.)

Bağ Türü: Apolar kovalent bağ (aynı tür ametal atomları arasında).



b) \(MgCl_2\):

\(Mg\) metal (2A grubu), \(Cl\) ametal (7A grubu) olduğu için iyonik bağlı bir bileşiktir. \(Mg\) atomu 2 değerlik elektronunu iki \(Cl\) atomuna birer birer verir.

Lewis Yapısı: \( [Mg]^{2+} \) \( [: \overset{\bullet\bullet}{Cl} : ]^- \) \( [: \overset{\bullet\bullet}{Cl} : ]^- \) (Her \(Cl\) iyonu oktetini tamamlamış, \(Mg\) iyonu ise tüm değerlik elektronlarını vermiş ve bir önceki soy gaz elektron düzenine ulaşmıştır.)

Bağ Türü: İyonik bağ.



c) \(NH_3\):

\(N\) atomunun değerlik elektron sayısı 5, \(H\) atomunun değerlik elektron sayısı 1'dir. \(N\) atomu 3 \(H\) atomuyla birer elektronunu ortaklaşa kullanarak 3 adet tekli kovalent bağ oluşturur. \(N\) atomunda bir çift ortaklanmamış elektron kalır.

Lewis Yapısı:

\( H - \overset{\bullet\bullet}{N} - H \)

\( \quad \quad | \)

\( \quad \quad H \)

Bağ Türü: Polar kovalent bağ (farklı tür ametal atomları arasında, \(N\) ve \(H\) elektronegatiflikleri farklıdır).