KİMYASAL BAĞLAR

1. KİMYASAL BAĞLAR ATOM YARIÇAPI İYONLAŞMA ENERJİSİ ELEKTRON İLGİSİ ELEKTRONEGATİFLİK İYONİK BAĞ KOVALENT BAĞ İYONİK VE KOVALENT BAĞ ARASINDAKİ GEÇİŞ LEWİS YAPILARI

2. Nötral Atomların Yarıçapları • Kovalent Yarıçap • 2.Metalik Yarıçap • 3.Van der Waals Yarıçapı • 4.İyonik Yarıçap

3. Metalik ve Kovalent Yarıçap Cl’nun yarıçapı ve C-Cl bağ uzunluğu bilindiği için C yarıçapı bulunabilir.

4. Van der Waals yarıçap, birbiri ile temas halinde olan moleküller arasındaki uzaklığı temel alır. Çekirdekler arasındaki uzaklık, VDW yarıçapları toplamından büyükse bir bağ oluşmadığı söylenebilir.

5. Na 1.90 Mg 1.60 Al 1.43 Si 1.32 P 1.28 S 1.27 Atom Yarıçapı Metal yarıçapı Elektron sayısı arttığı halde boyut niçin azalır ?

6. Bir periyot boyunca, etkin çekirdek yükü (Z*) arttığı için yarıçap azalır Bir grup boyunca, yeni kabuk ilave edildiği için yarıçap artar İstisna: Ga’ un yarıçapı Al’ dan düşüktür Nedeni: “d-blok büzülmesi” Z*Ga > Z*Al çünkü, d orb. perdelenmesi düşüktür

8. Grup boyunca - Kabuk sayısı artmakta - p sayısı artar buna bağlı Z* artar ancak grup boyunca ÇAP KÜÇÜLMEZ • NEDEN? • En dıştaki kabukta bulunan e- lar iç kabuklarda bulunan e- ların perdeleme etkisi nedeniyle çekirdek yükünü tam olarak görmelerini engeller.

9. Grup boyunca • Perdeleyici e- sayısı çekirdek yükünün artış hızıyla aynı derecede artar ve en dıştaki e- nın gördüğü ETKİN ÇEKİRDEK YÜKÜ aynı kalır. • Grup boyunca • Atom büyüklüğü daha çok dolmuş elektron kabuklarının sayısı tarafından tayin edilir.

10. Periyot boyunca IA  VIIA atom r leri küçülür (baş grup elementleri) • Li  F n=2 kabuğu Aynı kabuğa e eklenir ve çekirdeğe p eklenir • Perdeleme etkin değil • r küçülür

11. Geçiş ve iç geçiş elementlerinde atom çapı büyüklüklerinde genellemeden sapmalar gözlenir. • K  Br • Rb  I olan 4. ve 5. periyotlarda; • Geçiş elementlerinde atom yarıçapları e lar iç d-orbitallerini doldurur  Bu e ların perdeleme etkisi ile en dıştaki e ların etkin çekirdek yükünü görmesi azalır ve çap da azalma hızı duraklar  Sonrasında d-orbitalleri doldukçar tekrar artmaya başlar

12. LANTANİT BÜZÜLMESİ • Farklılaştırıcı elektronlar; • 4f orbitallerine girerler ve burdaki elektronların 6s de bulunan eletronları perdeleme etkisinin etkili olmamasından dolayı çapta sürekli bir küçülme gözlenir.Lantanitleri izleyen geçiş elementleri tipik geçiş element modeli gösterirler. • Z=72 144 pm • Z=40 145 pm

13. Elektronların perdeleme etkisi artarsa dış kabuktaki elektronların etkin çekirdek yükünü görmeleri azalır ve çap da artış gözlenir • tersi durumda; • Perdeleme etkisi azalırsa etkin çekirdek yükü artar ve çapta küçülme gözlenir.

14. Pozitif yüklü iyonların yarıçapı, nötral atomlarından daha küçüktür, çünkü etkin çekirdek yükü( Z*) artar. ATOMİK/İYONİK ÇAP

15. Negatif yüklü iyonların yarıçapı nötral atomlarından daha büyüktür, çünkü Z* azalır. ATOMİK/İYONİK ÇAP

16. Ar 174 pm K+ 133 pm Cl- 181 pm İzoelektronikTürler İzoelektronik atomlar ve iyonlar aynı elektron dizilişine sahiptir 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

17. 0.44 0.73 1.40 Çekirdek İyon Elektron sayısı yükü yarıçapı (Å) 8 6 O2+ O 8 8 8 10 O2– Bağıl büyüküğü açıklayınız.

18. DH°ieartar DH°ieazalır İyonlaşma Enerjisi Birinci iyonlaşma enerjisi, IE1, izole bir atomdan bir elektron kopartmak için verilmesi gereken enerjidir.

19. Ana grup elementlerinin 1. iyonlaşma enerjileri

21. Li’dan Na’a kadar olan elementlerin 1. İyonlaşma Enerjileri

22. I1 < I2 < I3 < I4 Al(g) Al+(g) + e- I1 = 580 kJ/mol birinci Al+(g) Al2+(g) + e- I2 = 1815 kJ/mol ikinci Al2+(g) Al3+(g) + e- I3 = 2740 kJ/mol üçüncü Al3+(g) Al4+(g) + e- I4 = 11,600 kJ/mol dördüncü İE (+) işaretli olup endotermiktir (Sistem enerji soğurur)

23. Periyot boyunca birinci iyonlaşma enerjilerinde sapmalar Atom numarasına karşılık 1. İyonlaşma Enerjisi B: [He]2s2 2p1 p orbitalleri, s orbitallerinden daha iyi perdelenir,bu nedenleZ* azalır veDH°iedüşer. O: [He]2s2 2p4 İlk eşleşen elektronlar arasında oluşan itme, bir elektronun kaybedilmesini kolaylaştırır.

24. grup boyunca birinci iyonlaşma enerjilerinde sapmalar Group 17 “normal” F > Cl > B r > I > At Sapma yok Group 13 sapma var B > Al < Ga > In < Tl Tl > Al ve Tl > Ga – Ga da Z* büyüktür, çünkü 3d orbitallerine sahiptir. −Tl da Z* büyüktür, çünkü “inert çift etkisi” (relativistik etki) mevcuttur.

25. İE periyot boyunca artar NEDEN? Atomlar küçülür, EÇY artar ve İE artar İE grup boyunca azalır NEDEN? ÇY artar atomlar büyür ve İE azalır(perdeleme) • İEmetal < 1000 kJ , İEametal  1000 Kj • İç geçiş elementlerinin IE hemen hemen sabittir.

26. Periyotlardaki İyonlaşma Enerjilerindeki sapmalar • Periyot boyunca İE • IA<3A <2A <4A <6A <5A <7A <8A şeklinde olup sapmalar; • ns2 tam dolu kabuklar (Be, Mg,Zn, Cd ve Hg) • ns2 np3 yarı dolmuş bir p alt kabuğu içerenler (N, P ve As) görülmektedir.

27. Soru:11Na ve 10Ne elementlerinin 1. İ.E, 2.İ.E ve 3.İ.E. lerini kıyaslayınız 11Na: 1s22s22p63s1 10Ne: 1s22s22p6 1. İ.E si Ne>Na 11Na+: 1s22s22p6 10Ne+: 1s22s22p5 2. İ.E si Na+>Ne+ 11Na2+: 1s22s22p5 10Ne2+: 1s22s22p4 3. İ.E si Na2+>Ne2+ İyonlaşma enerjileri kıyaslanırken: 1) Son yörüngelerindeki ēsayılarına bakılır, ē sayısıfazla olanın İ.E si fazladır 2)Son yörüngelerindekiē sayılarına bakılır, ē sayıları aynı ise yörünge sayılarına bakılır, yörünge sayısı az olanın İ.E. si fazladır. 3) Hem yörünge sayısı hem de ē sayısı aynı olduğunda proton sayısına bakılır, proton sayısı fazla olanın İ.E. si fazladır. 4) Tam dolu simetri ve yarı küresel simetri durumunda İ.E si fazla olur

28. PROBLEM: Sadece periyodik tabloyu kullanarak, aşağıdaki elementleri İE1 in azalış sırasınagöre sıralayınız. Örnek Problem: 1. İyonlaşma Enerjilerine GöreSıralama (a) Kr, He, Ar (b) Sb, Te, Sn (c) K, Ca, Rb (d) I, Xe, Cs PLAN: IE bir grup içinde aşağıya doğru inildikçe azalır,bir periyotta sağa doğru gittikçe artar. ÇÖZÜM (a) He > Ar > Kr Group 8A(18) - IE bir grupta aşağıya doğru azalır. (b) Te > Sb > Sn 5. Periyot elementleri – IE bir periyotta sağa doğru artar. (c) Ca > K > Rb Ca , K ‘un sağındadır; Rb K’un aşağısındadır. (d) Xe > I > Cs I Xe’nun solundadır; Cs Iun bir periyot altında ve daha aşağıdadır.

29. IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 1012 1903 2910 4956 6278 22,230 Örnek Problem: İyonlaşma Enerjisinden bir elementi tanımlamak PLAN: Valans elektronları ayrıldığını gösteren enerjideki büyük artış incelenecek ÇÖZÜM: Büyük artış IE5 den sonra oluşur bu 5. valans elektronu ayrıldıktan sonra olandır. Beş elektronunun konfigürasyonu 3s23p3şeklindedir. Bu muhtemelen fosfor’dur, P(15). Elektronik konfigürasyonun tamamı: 1s22s22p63s23p3.

30. Elektron İlgisi A(g) + e−  A -(g) elektron ilgisi = U ( veya Eİ) Gaz halindeki nötral bir atomun elektron alması ile açığa çıkan ısıdır (Genellikle Eİ ( - ) olup ekzotermiktir). (istisna: IIA ve VIIIA grupları için endotermiktir) Toprak Alkalilerde Eİ (+) dir : ns2 tam dolu simetri kararlı yapıdır. Soy gazlarda Eİ (+) dir : ns2np6 tam dolu simetri kararlı yapıdır

31. Eİartar Eİazalır • Na: [Ne]3s1 – ilave elektron ile dolu altkabuk oluşur [Ne]3s2, bu nedenle Eİyüksektir. • Si: [Ne]3s2 3p2 – ilave elektron ile [Ne]3s2 3p3daha kararlı yarı dolu alt kabuk oluşur, bu nedenle Eİyüksektir. • P: [Ne]3s2 3p3 – ilave elektron ile [Ne]3s2 3p4elektron dizilişi, e –e itmesi olduğu içinEİ düşüktür.

32. Ana Grup Elementlerinin Elektron İlgisi

33. İstisnalar; Be (Eİ (+)) ns2 tam dolu simetri N (Eİ (+)) ns2np3 küresel simetri Ne (Eİ (+)) ns2np6 tam dolu simetri Bu istisnalar 3p elementlerinde de görülür. Cl ün Eİ , F ün Eİ den büyüktür. NEDEN? Eİ atom çapı ve çekirdek yükü ile ilgilidir. Cl ün çekirdek yükü büyüktür. Çekirdek yükü etkisi yarıçap etkisinden büyüktür (elektron itmeleri yoğunluğu).

34. O(g)+ e-) O-(g)- 142 kJ/mol birinci Eİ O-(g)+ e- O2-(g)+844 kJ/mol ikinci Eİ ÖRNEK:ikinci Eİ niçin “ısıalan (endotermik)”dir? O – (negatif yüklü iyon ile e- itmeleri)

35. Xartar Xazalır Elektronegatiflik, χ Molekül içindeki atomların bağ elektronlarını kendine çekme yeteneğidir. Kural Dχ > 1.7: iyonik bağ 1.7 > DX > 0.5 : polar kovalent bağ DX < 0.5 : apolar kovalent Geleneksel ölçek 0 ile 4 arasındadır. F için X= 4 kabul edilmiştir.

36. Bağ Polarlığı • Bağların polarlığı, bağ elektronlarının eşit olarak paylaşılmamasından kaynaklanır. • Bütün farklı atomlu bağlar, bir miktar polariteye sahiptir.

37. Hangi bağ daha polardır? O—H O—F 3.5 - 2.1 3.5 - 4.0 1.4 0.5 OH bağı, OF den daha polardır ve polaritesi ters yönlüdür.

38. Molekül Polaritesi Apolar Polar

39. Apolar moleküller

40. Polar moleküller

41. DENEYSEL BİR ÖLÇÜM; DİPOL MOMENT Dipol Moment, = Qd Q = Yük d= Yüklü tanecikler arası uzaklık Birimi Debye(D) dir.

42. DİPOL MOMENTİN ÖLÇÜMÜ Metal plakalar arasında voltaj uygulanmamışken d- d+

43. DİPOL MOMENTİN ÖLÇÜMÜ - + Metal plakalar üzerine voltaj uygulandığında d- d+

44. Polar kovalent:Elektronlar eşit olmayan şekilde paylaşılır İyonik Bağ: Elektron alışverişi Apolar kovalentbağ:Elektronlar eşit bir şekilde paylaşılmış

46. ATOMİK BÜYÜKLÜK İYONLAŞMA ENERJİSİ ELEKTRON İLGİSİ

47. Atomlar Arasındaki Bağlar Poliatomik iyonlar İyonik Kovalent Metalik Ağ örgülü Katılar Moleküler maddeler Polar Koordinatif Kovalent Apolar

48. Evlilik Bir bağın oluşumu evlilik gibidir. Bir bağın kırılması boşanma ile ilgilidir. • Kararlı • Ekzotermik Boşanma • Az kararlı • Endotermik

49. İYONİK BAĞLAR • İyonik Bağ nedir? • - İyonik bağ elektronların bağ yapan atomların birinden diğerine aktarılmasıyla oluşan kimyasal bir bağdır. • İyonik bağ ne zaman oluşur? - Bir katyon(pozitif iyon) elektronlarını bir anyona (negatif iyon) aktardığı zaman oluşur.

50. İyonik bağın bazı özellikleri nelerdir? • Metallerle Ametaller arasında gerçekleşir. • Elektron alış verişi esasına dayanır. • + ve – yükler arasındaki elektrostatik çekimdir. • En kuvvetli iyonik bağ; en aktif metalle en aktif ametal arasında bulunur. (1A-7A)