💡 9. Sınıf Kimya: Molekül yapısı ve adlandırma Çözümlü Örnekler

Su molekülünün Lewis yapısını çizmek için şu adımları izleyelim:

• 1. Adım: Bileşikteki atomların değerlik elektron sayılarını belirleyelim.
• Hidrojen (H) elementi 1A grubunda yer alır, bu nedenle 1 değerlik elektronu vardır.
• Oksijen (O) elementi 6A grubunda yer alır, bu nedenle 6 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısını hesaplayalım.
• 2 Hidrojen atomu için \( 2 \times 1 = 2 \) elektron
• 1 Oksijen atomu için \( 1 \times 6 = 6 \) elektron
• Toplam değerlik elektron sayısı: \( 2 + 6 = 8 \) elektron
• 3. Adım: Merkez atomu belirleyelim.
• Genellikle en az elektronegatif olan atom veya en az sayıda atom merkez atomdur. Bu durumda Oksijen merkez atomdur.
• 4. Adım: Merkez atomu diğer atomlara tek bağlarla bağlayalım.
• Oksijene iki Hidrojen atomunu tek bağlarla bağlayalım: H - O - H
• Bu bağlar için \( 2 \times 2 = 4 \) elektron kullanıldı.
• 5. Adım: Kalan elektronları önce merkez atomun oktetini tamamlamak için, sonra kenar atomların oktetini tamamlamak için kullanalım.
• Kalan elektron sayısı: \( 8 - 4 = 4 \) elektron
• Bu 4 elektronu Oksijen atomunun üzerine ortaklanmamış elektron çiftleri olarak yerleştirelim.
• 6. Adım: Son Lewis yapısını çizelim.
• Sonuç olarak, Oksijen atomunun üzerinde iki ortaklanmamış elektron çifti ve her iki Hidrojen atomuyla birer tane ortaklanmış elektron çifti (tek bağ) içeren bir yapı elde ederiz.

Son Lewis yapısı şu şekildedir (Oksijen ortada, her iki yanında Hidrojen, Oksijen üzerinde iki çift ortaklanmamış elektron):
H | H — O — H | .. (Oksijenin üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftlerini temsil eder)

Amonyak molekülünün Lewis yapısını çizmek için adımlar şunlardır:

• 1. Adım: Değerlik elektron sayıları
• Azot (N) elementi 5A grubunda, 5 değerlik elektronu vardır.
• Hidrojen (H) elementi 1A grubunda, 1 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısı
• 1 Azot atomu: \( 1 \times 5 = 5 \)
• 3 Hidrojen atomu: \( 3 \times 1 = 3 \)
• Toplam: \( 5 + 3 = 8 \) elektron
• 3. Adım: Merkez atom
• Azot, daha fazla bağ yapma eğiliminde olduğu için merkez atomdur.
• 4. Adım: Tek bağlarla bağlama
• Azotu üç Hidrojen atomuna tek bağlarla bağlayalım: H - N - H (üç koldan)
• Bu bağlar için \( 3 \times 2 = 6 \) elektron kullanıldı.
• 5. Adım: Kalan elektronlar
• Kalan elektron sayısı: \( 8 - 6 = 2 \) elektron
• Bu 2 elektronu Azot atomunun üzerine ortaklanmamış elektron çifti olarak yerleştirelim.
• 6. Adım: Son Lewis yapısı
• Azot atomunun üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron ve üç Hidrojen atomuyla birer tane ortaklanmış elektron çifti (tek bağ) bulunur.

Son Lewis yapısı:
H | H — N — H | .. (Azotun üzerindeki ortaklanmamış elektron çiftini temsil eder)

Metan molekülünün Lewis yapısı ve bağ türü şu şekildedir:

• 1. Adım: Değerlik elektron sayıları
• Karbon (C) elementi 4A grubunda, 4 değerlik elektronu vardır.
• Hidrojen (H) elementi 1A grubunda, 1 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısı
• 1 Karbon atomu: \( 1 \times 4 = 4 \)
• 4 Hidrojen atomu: \( 4 \times 1 = 4 \)
• Toplam: \( 4 + 4 = 8 \) elektron
• 3. Adım: Merkez atom
• Karbon, daha fazla bağ yapma eğiliminde olduğu için merkez atomdur.
• 4. Adım: Tek bağlarla bağlama
• Karbonu dört Hidrojen atomuna tek bağlarla bağlayalım: Dört H, C'ye tek bağlarla bağlı.
• Bu bağlar için \( 4 \times 2 = 8 \) elektron kullanıldı.
• 5. Adım: Kalan elektronlar
• Kalan elektron sayısı: \( 8 - 8 = 0 \) elektron
• Tüm elektronlar bağ yapımında kullanılmıştır.
• 6. Adım: Lewis yapısı
• Karbon atomunun etrafında her biri bir Hidrojen atomuyla ortaklanmış dört tek bağ bulunur. Tüm atomlar oktet (Hidrojen dublet) kuralına uyar.
• 7. Adım: Bağ türü
• Karbon ve Hidrojen atomları arasında oluşan bağlar, farklı ametal atomları arasında olduğu için kovalent bağdır.

Son Lewis yapısı:
H | H — C — H | H

Klor gazı molekülünün Lewis yapısı şu şekildedir:

• 1. Adım: Değerlik elektron sayıları
• Klor (Cl) elementi 7A grubunda yer alır, bu nedenle 7 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısı
• 2 Klor atomu için \( 2 \times 7 = 14 \) elektron
• 3. Adım: Atomları birbirine bağlama
• İki Klor atomunu tek bağ ile bağlayalım: Cl - Cl
• Bu bağ için 2 elektron kullanıldı.
• 4. Adım: Kalan elektronlar
• Kalan elektron sayısı: \( 14 - 2 = 12 \) elektron
• Bu 12 elektronu her bir Klor atomunun üzerine ortaklanmamış elektron çiftleri olarak yerleştirelim (her birine 6 elektron, yani 3 çift).
• 5. Adım: Son Lewis yapısı
• Her bir Klor atomu, diğer Klor atomuyla bir ortaklanmış elektron çifti (tek bağ) ve 3 tane ortaklanmamış elektron çifti (6 elektron) bulundurur. Böylece her Klor atomunun etrafında 8 elektron bulunur (oktet kuralı).

Son Lewis yapısı:
.. .. : Cl — Cl : .. .. (Noktalar ortaklanmamış elektronları, çizgiler ise ortaklanmış elektron çiftlerini (bağ) temsil eder.)

Bu sorunun çözümü için her bir seçeneği inceleyelim:

• A) H₂: İki aynı ametal atomu (Hidrojen) arasında oluştuğu için sadece polar olmayan kovalent bağ içerir.
• B) Cl₂: İki aynı ametal atomu (Klor) arasında oluştuğu için sadece polar olmayan kovalent bağ içerir.
• C) HCl: Hidrojen (H) ve Klor (Cl) farklı ametal atomlarıdır. Bu nedenle aralarında polar kovalent bağ bulunur.
• D) CH₄: Karbon (C) ve Hidrojen (H) farklı ametal atomlarıdır. Karbon ile Hidrojen arasında polar kovalent bağ bulunur. Ancak molekülün kendisi simetrik olduğu için genel olarak apolar bir moleküldür. Soru bağ türünü soruyor.
• E) NH₃: Azot (N) ve Hidrojen (H) farklı ametal atomlarıdır. Azot ile Hidrojen arasında polar kovalent bağ bulunur.

Soruda hem polar kovalent bağ hem de polar olmayan kovalent bağ bulunması isteniyor. Yukarıdaki seçeneklerde böyle bir durum yok. Sorunun hazırlanışında bir hata olabilir veya seçenekler arasında farklı bir yorumlama aranıyor olabilir. Ancak, eğer soru "hangi molekülde polar kovalent bağ bulunur?" şeklinde olsaydı, HCl, CH₄ ve NH₃ doğru cevap olurdu. Eğer soru "hangi molekülde polar olmayan kovalent bağ bulunur?" şeklinde olsaydı, H₂ ve Cl₂ doğru cevap olurdu. Bu seçenekler arasında, sorunun formatına en uygun olanı ve genellikle bu tür sorularda karşılaşılan mantıkla H₂ ve Cl₂'nin polar olmayan bağ içerdiği, HCl, CH₄ ve NH₃'ün ise polar bağ içerdiği biliniyorsa, soruda bir eksiklik olduğu düşünülebilir. Ancak, eğer soruyu "hangi bileşik türünde hem aynı ametal atomları hem de farklı ametal atomları arasında bağ oluşabilir?" şeklinde yorumlarsak, bu durumda seçenekleri tekrar değerlendirebiliriz. Yeniden Değerlendirme (Sorunun Olası Maksadı): Genellikle bu tür sorularda amaç, farklı bağ türlerinin varlığını sorgulamaktır. - H₂ ve Cl₂ sadece polar olmayan kovalent bağ içerir. - HCl, CH₄, NH₃ sadece polar kovalent bağ içerir. Bu bağlamda sorunun yazımında bir hata olduğu açıktır. Ancak, eğer soruyu "hangi elementin atomları hem kendi aralarında hem de başka bir ametal ile bağ yapabilir?" şeklinde düşünürsek, bu durumda örneğin Karbon (CH₄) hem kendi atomlarıyla (başka organik bileşiklerde) hem de Hidrojen ile bağ yapabilir. Ancak soru bu şekilde sorulmamış. Sorunun orijinal haliyle, verilen seçenekler arasında hem polar kovalent bağ hem de polar olmayan kovalent bağ içeren bir molekül bulunmamaktadır. Bu tür bir durum, örneğin bir karışım veya daha karmaşık bir molekül yapısında görülebilir. Bu soruyu geçersiz kabul edelim veya sorunun "hangisi polar kovalent bağ içerir?" olarak düzeltildiğini varsayalım. Eğer düzeltilmiş haliyle "hangisi polar kovalent bağ içerir?" ise cevap C, D, E olurdu. Eğer sorunun "hangisi hem kovalent bağ hem de iyonik bağ içerir?" gibi bir amacı olsaydı, farklı bir durum ortaya çıkardı. Mevcut seçenekler ve soru metniyle, doğru cevap bulunamamaktadır.

Karbonmonoksit (CO) gazının zehirli olmasının nedenini molekül yapısı üzerinden açıklayalım:

• 1. Adım: Lewis Yapısının Çizimi
• Karbon (C) 4A grubunda, 4 değerlik elektronu var.
• Oksijen (O) 6A grubunda, 6 değerlik elektronu var.
• Toplam değerlik elektron sayısı: \( 4 + 6 = 10 \) elektron.
• İki atom arasında üçlü bağ kurulur: C ≡ O
• Bu üçlü bağ için 6 elektron kullanılır. Kalan 4 elektron, her bir atomun üzerine 2'şer tane ortaklanmamış elektron olarak yerleştirilir.
• 2. Adım: Lewis Yapısı
• Son Lewis yapısı şu şekildedir: :C ≡ O: (Her iki atomun üzerinde birer çift ortaklanmamış elektron bulunur.)
• 3. Adım: Bağ Türü
• Karbon ve Oksijen farklı ametal atomları olduğu için aralarındaki bağ polar kovalent bağdır. Ancak, üçlü bağın varlığı ve elektronların dağılımı, molekülün bazı özelliklerini belirler.
• 4. Adım: Neden Zehirli?
• CO molekülü, oksijen molekülüne (O₂) göre hemoglobinle çok daha güçlü bir şekilde bağlanır. Hemoglobin, kanımızda oksijeni taşıyan proteindir.
• CO, hemoglobindeki demir atomuna, oksijenin bağlanması gereken yere bağlanarak oksijenin taşınmasını engeller.
• Bu durum, hücrelerin oksijen alamamasına ve dolayısıyla zehirlenmeye yol açar.
• Lewis yapısındaki üçlü bağ ve ortaklanmamış elektron çiftlerinin varlığı, CO'nun bu kadar güçlü bir şekilde bağlanabilme yeteneğini açıklar.

Bu nedenle, CO gazına maruz kalmak, vücudun oksijen kullanma yeteneğini ciddi şekilde bozduğu için ölümcül olabilir. ☠️

Hidrojen klorür (HCl) molekülünün adı ve bağ türü şu şekildedir:

• Adı: Bu molekülün adı Hidrojen klorür'dür.
• Bağ Türü:
• Hidrojen (H) ve Klor (Cl) farklı ametal atomlarıdır.
• Farklı ametal atomları arasında oluşan bağ türü kovalent bağdır.
• Ametaller arasındaki elektronegatiflik farkından dolayı bu bağ aynı zamanda polar kovalent bağdır.

Yani, HCl molekülü polar kovalent bağ içerir.

Sülfür dioksit (SO₂) molekülünün Lewis yapısını çizelim ve polaritesini belirleyelim:

• 1. Adım: Değerlik elektron sayıları
• Kükürt (S) elementi 6A grubunda, 6 değerlik elektronu vardır.
• Oksijen (O) elementi 6A grubunda, 6 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısı
• 1 Kükürt atomu: \( 1 \times 6 = 6 \)
• 2 Oksijen atomu: \( 2 \times 6 = 12 \)
• Toplam: \( 6 + 12 = 18 \) elektron
• 3. Adım: Merkez atom
• Kükürt, genellikle daha az elektronegatif olduğu için merkez atomdur.
• 4. Adım: Atomları bağlama
• Kükürdü iki oksijen atomuna tek bağlarla bağlayalım: O - S - O
• Bu bağlar için \( 2 \times 2 = 4 \) elektron kullanıldı.
• 5. Adım: Kalan elektronlar
• Kalan elektron sayısı: \( 18 - 4 = 14 \) elektron.
• Bu elektronları öncelikle kenar atomlara (oksijenlere) yerleştirelim. Her bir oksijene 6'şar elektron (3 çift) verelim: 6 + 6 = 12 elektron.
• Kalan elektron sayısı: \( 14 - 12 = 2 \) elektron.
• Bu kalan 2 elektronu merkez atom olan kükürtün üzerine yerleştirelim.
• 6. Adım: Oktet kuralını kontrol etme ve bağları düzenleme
• Bu noktada, oksijen atomlarının oktetleri tamamlanmış, ancak kükürt atomunun okteti tamamlanmamış olabilir.
• SO₂'de kükürt atomu genellikle çift bağ yapar. Yapı şu şekilde düzenlenir: Bir O atomuyla çift bağ, diğer O atomuyla tek bağ ve kükürt üzerinde bir ortaklanmamış elektron çifti bulunur.
• O = S - O
• Bu yapıda bir oksijenin okteti tamamdır, kükürtün de okteti tamamdır (çift bağdaki 4 elektron + tek bağdaki 2 elektron + ortaklanmamış 2 elektron = 8). Diğer oksijenin de okteti tamamlanmıştır (tek bağdaki 2 elektron + üzerinde 6 ortaklanmamış elektron = 8).
• Alternatif olarak, S=O çift bağlarından biri ve S-O tek bağlarından biri şeklinde düşünülebilir.
• 7. Adım: Polarite
• SO₂ molekülünde Kükürt ve Oksijen arasında polar kovalent bağlar bulunur (farklı ametaller).
• Molekülün geometrisi (açısal yapı) ve atomların farklı elektronegatiflikleri nedeniyle molekül polardır. Merkez atom üzerindeki ortaklanmamış elektron çifti de bu polariteye katkıda bulunur.

Lewis yapısı (bir gösterim):
.. O = S - O .. (Burada S'nin üzerinde bir çift ortaklanmamış elektron, O'ların üzerinde ise 3'er çift ortaklanmamış elektron vardır.)

Oksijen molekülünün (O₂) Lewis yapısını çizmek için şu adımları izleyelim:

• 1. Adım: Değerlik elektron sayısı
• Oksijen (O) elementi 6A grubunda yer alır, bu nedenle 6 değerlik elektronu vardır.
• 2. Adım: Toplam değerlik elektron sayısı
• 2 Oksijen atomu için \( 2 \times 6 = 12 \) elektron.
• 3. Adım: Atomları birbirine bağlama
• İki Oksijen atomunu tek bağ ile bağlayalım: O - O
• Bu bağ için 2 elektron kullanıldı.
• 4. Adım: Kalan elektronlar
• Kalan elektron sayısı: \( 12 - 2 = 10 \) elektron.
• Bu elektronları her bir Oksijen atomunun üzerine ortaklanmamış elektron çiftleri olarak yerleştirelim.
• 5. Adım: Oktet kuralını kontrol etme
• Bu durumda, her bir Oksijen atomunun üzerinde 5'er elektron olurdu ki bu doğru değildir.
• Oktet kuralını sağlamak için, atomlar arasında birden fazla bağ oluşturulması gerekir. İki Oksijen atomu arasında çift bağ kurulur: O = O
• Bu çift bağ için 4 elektron kullanıldı.
• Kalan elektron sayısı: \( 12 - 4 = 8 \) elektron.
• Bu 8 elektronu her bir Oksijen atomunun üzerine ortaklanmamış elektron çiftleri olarak yerleştirelim (her birine 4 elektron, yani 2 çift).
• 6. Adım: Son Lewis yapısı
• Her bir Oksijen atomu, diğer Oksijen atomuyla bir tane çift bağ (ortaklanmış 4 elektron) ve 2 tane ortaklanmamış elektron çifti (ortaklanmamış 4 elektron) bulundurur. Böylece her Oksijen atomunun etrafında 8 elektron bulunur (oktet kuralı).

Son Lewis yapısı:
.. .. : O = O : .. .. (Noktalar ortaklanmamış elektronları, çift çizgiler ise ortaklanmış elektron çiftlerini (çift bağ) temsil eder.)