Kimyasal Bağlar
Aynı ya da farklı cins atomları bir arada tutan kuvvetlere kimyasal bağlar denir. Pek çok madde farklı element atomlarının birleşmesiyle meydana gelmiştir.
Helyum, neon, argon gibi soy gazlar başka atomlarla bileşik yapmadan tek atom hâlinde bulunur.Soy gazların dışındaki diğer element atomları son yörüngelerindeki elektron sayısını soy gazlara benzetip kararlı hâle geçmek isterler.Helyum (He) atomunun tek yörüngesi vardır ve iki elektronu bulunur. Ne, Ar, Kr, Xe, Rn gibi diğer soy gazların son yörüngelerinde 8 elektron bulunur.Atomların son yörüngelerini 8 elektrona tamamlamalarına oktete ulaşma adı verilir. İki elektronlu helyuma benzemeye ise dublete ulaşma adı verilir.
Örneğin; 11Na, 1 e– vererek 10 elektronlu neona benzer. 3Li, 1 e– vererek helyuma benzer. 9F, bir elektron alarak 10 elektronlu neona benzer.
1A, 2A ve 3A grubu elementleri elektron vererek soy gaz kararlılığına ulaşır. 5A, 6A, 7A grubu elementleri ise elektron alarak soy gazlara benzerler.Kimyasal bağlar iyonik ve kovalent olmak üzere ikiye ayrılır.
İyonik bağ:
(+) ve (–) yüklü taneciklerin (iyonların) elektriksel çekim kuvvetinden doğan bağa iyonik bağ denir. İyonik bağ yapan atomlardan elektron veren (+) yüklü, elektron alan (–) yüklü iyon olur. Yemek tuzu, sodyum ve klor atomlarının iyonik bağ yapmasıyla oluşur. Atom numarası 11 olan sodyum (Na) atomu, atom numarası 17 olan klor (Cl) atomuna elektron vererek iyonik bağ oluşturur.
Sodyumun (Na) Na+ iyonuna dönüşmesi:
11 elektronlu sodyum atomu 1 elektron vererek 10 elektronlu neona benzer.
17 elektronlu klor atomu 1 e– alarak 18 elektronlu argona benzer ve kararlı yapıya geçer.
Sodyum ve klor atomları, arasında iyonik bağ yaparak Sodyum klorür (NaCl) bileşiğini oluşturur.
Na + Cl Na+1 + Cl–1 NaCl
Atomlar arası bağ oluşurken en dıştaki elektronlar görev alır. İyonik bağ yaparak oluşan maddelere iyonik yapılı maddeler denir. Metallerle ametaller iyonik bileşik oluştururlar.
İyonik bileşikler oda şartlarında genellikle katı hâlde ve kristal yapıda bulunur.
Sert ve kırılgan bir özelliğe sahiptir. İyonik kristaller katı hâlde elektrik akımını
iletmez fakat sulu çözeltilerinde iyonlarına ayrışır ve elektrik akımını iletir.
Yemek tuzu iyonik bağlı bir bileşiktir ve kristal yapıdadır.
Kovalent Bağ
Bazı element atomları kararlı yapıya ulaşmak için son yörüngedeki bazı
elektronlarını ortaklaşa kullanırlar.Atomlar arasında elektronların ortaklaşa
kullanılmasıyla oluşan bağa kovalent bağ denir.
Kovalent bağlar ametal-ametal elementler arasında oluşur.Örneğin iki
hidrojen atomu elektronlarını ortaklaşa kullanarak aralarında kovalent bağ
oluşturur. Böylece her bir hidrojen atomu helyumun kararlı yapısına ulaşır.
Hidrojen gibi bir çok ametal başka ametallerle birleşerek ametal bileşik oluştururlar. CO, H2O, NO2, CO2 bunlardan bazılarıdır.
Molekül
Kovalent bağlı bileşiklerin en küçük birimi bir moleküldür.Moleküller maddenin tüm özelliklerini gösterir ve bağımsız olarak hareket edebilir. Aynı cins atomlardan oluşan moleküllere element molekülleri denir.O2, H2, F2, N2 element molekülleridir. Bunlar bileşik
değildir.Farklı cins atomların molekülleri bileşik moleküllerini oluşturur. H2O, CO2, NH3 bileşik molekülleridir.
X2 2 adet X atomu kovalent bağ yaparak X2 molekülünü oluşturmuştur.
Y3 3 adet Y atomu kovalent bağ yaparak Y3 molekülünü oluşturmuştur.
Oksijen (O2) molekülünün bağ yapısı
Oksijenin son yörüngesinde 6 elektron vardır. Bir oksijen atomu son yörüngesindeki 2 elektronunu başka bir oksijen atomunun son
yörüngesindeki 2 elektron ile ortaklaşa kullanır. Böylece herbir oksijen
atomunun elektron dizilişi kararlı 10Ne atomuna benzer.
Oksijen atomlarının kovalent bağ yapması sonucunda her birinin çevresinde 10 e– dolanır.
Su molekülünün bağ yapısı
Bir su molekülü iki hidrojen ve bir oksijen atomunun
kovalent bağ yapması sonucu oluşur.
Hidrojen atomlarından her biri kendi elektronunu
oksijen atomunun bir elektronu ile ortaklaşa kullanır.
Böylece hidrojen atomları kararlı helyuma benzerken,
oksijen atomu da kararlı neona benzer.
Bir su molekülü 2 hidrojen ve 1 oksijen atomundan
oluştuğu için, su molekülü H2O şeklinde yazılır.
Karbon dioksit molekülünün bağ yapısı
Karbonun elektron dizilişi 6 C ) ) şeklindedir.
2 4
Karbon kararlı hale gelmek için 4 elektrona ihtiyacı
vardır. Bu yüzden karbon oksijen atomlarıyla
kovalent bağ yapar. Her bir oksijen atomu 2 şer
elektronunu karbonun 2 elektronu ile ortak kullanarak
kararlı neon yapısına ulaşır.Dikkat edilirse CO2 molekülünün
kovalent bağlı yapısında her bir atomun çevresinde toplam 10
elektron vardır. Yani hepsi neonun kararlı yapısına
benzemiştir.
Bileşik formülleri:
Bileşikler kimyasal formüllerle gösterilir.
Formüller, bileşik molekülündeki atomların cinsini
ve sayısını gösterir.
Bir bileşik molekülündeki atomların cinsi ve sayısının
gösterilmesine molekül formülü adı verilir.
Atomların birbirine nasıl bağlandığını gösteren formüle
de yapı formülü denir.
Bileşik formüllerinin yazılması
Bileşiklerin formülü yazılmadan önce, bileşiği
oluşturan elementlerin iyon yükü bulunur ve elementlerin
sağ üst köşelerine yazılır. Ardından çaprazlama
yapılarak, iyon yükleri sembollerin sağ altına
yazılır.
Burada dikkat edileceği gibi önce (+) yüklü sonra
(–) yüklü iyon yazılarak çaprazlama yapılır. Ve
yüklerin sadece rakamları yazılır. İşaretleri yazılmaz.
Eğer a ve b birbirine eşitse sembollerin altına sayı yazılmaz. Mg+2 O–2 = MgO daki gibi.
Örnek:X+3 ile Z–2 iyonlarının oluşturacağı bileşiğin formülünü yazınız.
Örnek: Mg+2, Cl–1 iyonlarının oluşturacağı bileşiğin formülünü yazınız.
Kovalent Bağ Çeşitleri
İki atom arasında birer elektron ortak kullanılırsa buna tekli bağ denir. Bir çizgi (--) ile gösterilir. Eğer iki atom arasında ikişer elektron ortak kullanılırsa buna ikili kovalent bağ, üçer elektron kullanılırsa buna üçlü kovalent bağ denir. İkili bağ çift çizgi (==) ile üçlü bağ üç çizgi ( ) ile gösterilir.
Örneğin iki hidrojen ( 1H) atomu, tek elektronlarını ortaklaşa kullanarak tekli kovalent bağ yapar.H -- H H2
Oksijen ( 8O) atomunun kararlı yapıya ulaşması için 2 elektronunu bir başka oksijen atomuyla ortaklaşa kullanması gerekir. Bunun gösterimi şöyledir.
O == O O2
Nitrojen (azot) ( 7N ) ise kararlı yapıya ulaşmak için 3 elektrona ihtiyaç duyar. İki nitrojen (azot) arasında 3’er elektron ortaklaşa kullanılarak kovalent bağ oluşur.
N N N2
Polar Kovalent Bağ
HCl, H2O, NH3 gibi moleküller farklı cins atomlardan oluşmuş moleküllerdir. Burada atomların çekirdekleri farklı büyüklükte olduğundan ortaklaşa kullanılan elektronlara uygulanacak çekim kuvveti de farklı olacaktır.
Örneğin; H’nin 1 protonu varken O’nun 8 protonu vardır. H ile O arasında ortaklaşa kullanılan elektronlar sizce oksijen tarafına daha çok çekiliri. Bu durumda oksijen tarafında (–) yük miktarı artacak, hidrojen tarafında ise azalacaktır. Böylece çok çeken (oksijen) taraf daha negatif, az çeken (hidrojen) taraf daha pozitif yüklü olur. Yani molekülde bir kutuplaşma olur.
Elektronların farklı miktarda çekilmesi sonucu meydana gelen bağa polar (kutuplu) kovalent bağ adı verilir. HCl, H2O, NH3’te polar kovalent bağ vardır.
Apolar Kovalent Bağ
O2, N2, H2 molekülleri aynı cins atomlardan oluşmuş iki atomlu moleküllerdir. Bu moleküllerde ortaklaşa kullanılan elektronlar her iki atom çekirdeği tarafından eşit oranda çekilir. Çünkü çekirdek yükleri aynıdır. Bu şekilde atomlar arasında elektronların eşit oranda çekilmesiyle oluşan bağa apolar kovalent bağ denir. Apolar bağ kutupsuz bağ demektir.
Örnek
I. HCl
II. O2
III. NaCl
IV. N2
.
ü
İyonik Bağlı Bileşiklerde Kristal Yapı
İyonik bağlı bileşiklerde iyonlar birbirini en kuvvetli şekilde çekecek bir düzen içinde dizilirler.
Böyle düzenli birleþen atomlardan kristal yapı adını verdiğimiz düzgün geometrik şekiller
oluşur. Yemek tuzunun kristal yapısı buna örnektir.Yemek tuzundaki (NaCl) kristal yapı,
şekildeki gibidir.