💡 9. Sınıf Kimya: Lewis Nokta Yapısı, Moleküllerin Polar Veya Apolar Olması, Bileşikleri Adlandırma Ve Kuralları, Moleküller Arası Etkileşimler Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Kimya: Lewis Nokta Yapısı, Moleküllerin Polar Veya Apolar Olması, Bileşikleri Adlandırma Ve Kuralları, Moleküller Arası Etkileşimler Çözümlü Örnekler
- Oksijen (O): Atom numarası 8'dir. Elektron dizilimi \(2e^-, 6e^-\) şeklindedir.
- Bu, Oksijen atomunun 6 değerlik elektronu olduğu anlamına gelir.
- Lewis nokta yapısı:
\[ \cdot \overset{\cdot}{O} \cdot \] (Oksijenin etrafına 6 nokta yerleştirilir, genelde önce tek tek sonra çiftler halinde)
- Azot (N): Atom numarası 7'dir. Elektron dizilimi \(2e^-, 5e^-\) şeklindedir.
- Bu, Azot atomunun 5 değerlik elektronu olduğu anlamına gelir.
- Lewis nokta yapısı:
\[ \cdot \overset{\cdot}{N} \cdot \] (Azotun etrafına 5 nokta yerleştirilir)
- Hidrojen (H): Atom numarası 1. Değerlik elektronu 1. Lewis yapısı: \(H \cdot\)
- Oksijen (O): Atom numarası 8. Değerlik elektronu 6. Lewis yapısı: \( \cdot \overset{\cdot}{O} \cdot \)
Şimdi \(H_2O\) molekülünün Lewis yapısını oluşturalım:
- Oksijen merkez atomdur. İki Hidrojen atomu Oksijene bağlanır.
- Oksijen, her bir Hidrojen ile birer elektronunu ortaklaşa kullanarak tekli kovalent bağ oluşturur.
- Lewis Yapısı:
\[ H - \overset{\large{\cdot}\large{\cdot}}{O} - H \]
Oksijen üzerinde iki çift ortaklanmamış elektron ve iki adet H-O kovalent bağı bulunur.
Molekülün Polarlığı:
- Bağ Polarlığı: Oksijen ve Hidrojen farklı ametaller olduğu için H-O bağları polardır (farklı elektronegatiflik).
- Molekül Geometrisi: Merkez atom olan Oksijenin üzerinde ortaklanmamış elektron çiftleri olduğu için, bu elektron çiftleri bağ elektronlarını iter ve molekül açısal (kırık doğru) bir geometriye sahip olur. Bu durum, bağ dipol momentlerinin birbirini götürmesini engeller.
- Sonuç: H-O bağları polar olduğu ve molekülün geometrisi nedeniyle dipol momentleri birbirini yok etmediği için, \(H_2O\) molekülü polardır. Su molekülü kalıcı bir dipol momentine sahiptir.
- Karbon (C): Atom numarası 6. Değerlik elektronu 4. Lewis yapısı: \( \cdot \overset{\cdot}{C} \cdot \)
- Oksijen (O): Atom numarası 8. Değerlik elektronu 6. Lewis yapısı: \( \cdot \overset{\cdot}{O} \cdot \)
Şimdi \(CO_2\) molekülünün Lewis yapısını oluşturalım:
- Karbon merkez atomdur. İki Oksijen atomu Karbona bağlanır.
- Karbon, her bir Oksijen ile ikişer elektronunu ortaklaşa kullanarak ikili kovalent bağ oluşturur.
- Lewis Yapısı:
\[ \overset{\large{\cdot}\large{\cdot}}{O} = C = \overset{\large{\cdot}\large{\cdot}}{O} \]
Merkez atom olan Karbon üzerinde ortaklanmamış elektron çifti yoktur.
Molekülün Polarlığı:
- Bağ Polarlığı: Karbon ve Oksijen farklı ametaller olduğu için C=O bağları polardır (farklı elektronegatiflik). Her bir C=O bağı bir dipol momenti oluşturur.
- Molekül Geometrisi: Merkez atom olan Karbonun üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunmadığı için ve iki aynı atomla (Oksijen) bağlandığı için molekül doğrusal bir geometriye sahiptir.
- Sonuç: C=O bağları polar olmasına rağmen, molekülün doğrusal geometrisi nedeniyle zıt yönlü ve eşit büyüklükteki bağ dipol momentleri birbirini yok eder. Bu yüzden \(CO_2\) molekülü apolardır (net dipol momenti sıfırdır).
a) \(MgCl_2\)
b) \(Fe_2O_3\)
- a) \(MgCl_2\)
Bu bileşikte Magnezyum (Mg) metali ve Klor (Cl) ametali bulunur. Magnezyum daima \(+2\) değerlik alır. Klor ise \(Cl^-\) anyonu olarak bulunur.
Adlandırma: Magnezyum Klorür
- b) \(Fe_2O_3\)
Bu bileşikte Demir (Fe) metali ve Oksijen (O) ametali bulunur. Oksijen genellikle \(O^{2-}\) şeklinde bulunur. Bileşiğin nötr olması için toplam yükün sıfır olması gerekir.
\(2 \times (Fe \text{ yükü}) + 3 \times (-2) = 0\)
\(2 \times (Fe \text{ yükü}) = +6\)
\(Fe \text{ yükü} = +3\)
Demir, \(+2\) ve \(+3\) gibi farklı değerlikler alabilen bir metal olduğu için değerliği belirtilmelidir.
Adlandırma: Demir(III) Oksit
a) \(N_2O_5\)
b) \(PCl_3\)
Latince ön ekler:
- 1: mono-
- 2: di-
- 3: tri-
- 4: tetra-
- 5: penta-
- ...
- a) \(N_2O_5\)
Bu bileşikte iki Azot (N) ve beş Oksijen (O) atomu bulunur.
İki Azot: "di" + "azot"
Beş Oksijen: "penta" + "oksit"
Adlandırma: Diazot Pentaoksit
- b) \(PCl_3\)
Bu bileşikte bir Fosfor (P) ve üç Klor (Cl) atomu bulunur.
Bir Fosfor: "fosfor" (ilk atomun sayısı bir ise "mono" kullanılmaz)
Üç Klor: "tri" + "klorür"
Adlandırma: Fosfor Triklorür
a) \(CH_4\) (Metan) molekülleri arasında
b) \(HCl\) (Hidroklorik asit) molekülleri arasında
c) \(H_2O\) (Su) molekülleri arasında
- a) \(CH_4\) (Metan) molekülleri arasında:
\(CH_4\) molekülü apolardır (merkez atomda ortaklanmamış elektron çifti yok ve bağlar simetrik dağılmış).
Apolar moleküller arasında sadece London kuvvetleri (indüklenmiş dipol-indüklenmiş dipol etkileşimleri) etkindir.
- b) \(HCl\) (Hidroklorik asit) molekülleri arasında:
\(HCl\) molekülü polardır (H ve Cl farklı ametallerdir, bağ polar ve molekül doğrusal olmasına rağmen tek bağ olduğu için net bir dipol momenti vardır).
Polar moleküller arasında dipol-dipol etkileşimleri etkindir. Ayrıca tüm moleküllerde London kuvvetleri de bulunur, ancak dipol-dipol etkileşimleri daha baskındır.
- c) \(H_2O\) (Su) molekülleri arasında:
\(H_2O\) molekülü polardır ve Hidrojen atomu elektronegatifliği yüksek olan Oksijen atomuna bağlıdır.
Bu durum, Hidrojen bağı oluşumu için uygun koşulları sağlar. Hidrojen bağları, F, O veya N atomlarına bağlı H atomları arasında oluşur ve zayıf etkileşimlerin en güçlüsüdür. London ve dipol-dipol etkileşimleri de bulunsa da, Hidrojen bağları baskındır.
- 1. Elementlerin Değerlik Elektronlarını Belirleme:
X (atom numarası 1): Elektron dizilimi \(1e^-\). Değerlik elektronu 1. Lewis yapısı: \(X \cdot\)
Y (atom numarası 7): Elektron dizilimi \(2e^-, 5e^-\). Değerlik elektronu 5. Lewis yapısı: \( \cdot \overset{\cdot}{Y} \cdot \)
- 2. Molekülün Lewis Yapısını Çizme:
X atomu 1 bağ yapma eğilimindeyken, Y atomu 3 bağ yapma eğilimindedir (oktet kuralına ulaşmak için). Bu durumda Y atomu merkez atom olacaktır ve 3 adet X atomu Y'ye bağlanacaktır.
Y atomu 3 tane X atomuyla tekli bağ oluşturduğunda 3 elektronunu kullanır. Geriye \(5-3=2\) elektronu kalır, bu da 1 çift ortaklanmamış elektron demektir.
Lewis Yapısı (örneğin X=H, Y=N için \(NH_3\) gibi düşünebiliriz):
\[ \overset{\large{\cdot}\large{\cdot}}{Y} - X \] \[ \quad \quad | \] \[ \quad \quad X \] \[ \quad \quad | \] \[ \quad \quad X \] (Y'nin üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron ve 3 adet Y-X bağı vardır.)
- 3. Molekül Geometrisini Tahmin Etme:
Merkez atom olan Y'nin üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron ve üç adet bağ vardır. Bu elektron çifti, bağ elektronlarını aşağı doğru iterek moleküle üçgen piramit (veya trigonal piramidal) bir geometri kazandırır.
- 4. Molekülün Polarlığı Hakkında Yorum Yapma:
Y ve X farklı atomlar olduğu için Y-X bağları polardır.
Molekülün geometrisi üçgen piramit olduğu ve merkez atom Y'nin üzerinde ortaklanmamış elektron çifti bulunduğu için, bağ dipol momentleri birbirini götürmez.
Bu nedenle \(XY_3\) molekülü polardır (kalıcı bir dipol momentine sahiptir).
Şimdi bu durumu adım adım açıklayalım:
- 1. Su Molekülünün Yapısı ve Polarlığı:
Su molekülü (\(H_2O\)), merkezdeki Oksijen atomuna bağlı iki Hidrojen atomundan oluşur. Oksijen atomu yüksek elektronegatifliğe sahiptir.
Oksijenin üzerinde iki çift ortaklanmamış elektron bulunması ve bağların açılı olması nedeniyle su molekülü polardır.
- 2. Hidrojen Bağlarının Oluşumu:
Su molekülünde, elektronegatif Oksijen atomuna bağlı olan Hidrojen atomları, komşu su moleküllerinin elektronegatif Oksijen atomlarıyla hidrojen bağları oluşturur.
Hidrojen bağları, zayıf etkileşimler arasında en güçlü olanıdır.
- 3. Kaynama Noktası ve Moleküller Arası Etkileşimler İlişkisi:
Bir sıvının kaynaması için, moleküllerinin sıvı fazdan gaz fazına geçmesi, yani moleküller arası çekim kuvvetlerinin aşılması gerekir.
Su molekülleri arasındaki güçlü hidrojen bağlarını kırmak için çok daha fazla enerjiye ihtiyaç duyulur.
- 4. Sonuç:
Bu güçlü hidrojen bağları sayesinde su, benzer büyüklükteki diğer apolar veya sadece dipol-dipol etkileşimleri olan moleküllere göre çok daha yüksek bir sıcaklıkta kaynar (\(100^\circ C\)). Eğer hidrojen bağları olmasaydı, su oda sıcaklığında gaz halinde bulunurdu!
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-kimya-lewis-nokta-yapisi-molekullerin-polar-veya-apolar-olmasi-bilesikleri-adlandirma-ve-kurallari-molekuller-arasi-etkilesimler/sorular