Kimyasal Türler Arası Etkileşimler · Görsel anlatım

Sıfırdan1 / 15

Su kaynarken ne kopuyor?

Kaynayan suyun buharı da $\text{H}_2\text{O}$ 'dur: moleküller birbirinden ayrılır ama parçalanmaz. Kırmızı O ile gri H'leri birleştiren çubuklar O–H bağlarıdır. Moleküller arasındaki kesikli çizgiler ise ısındıkça kopar.

Dene: Notta sıcaklığı ve kopmayan O–H sayısını izle.

Sıfırdan2 / 15

İki çeşit çekim: güçlü ve zayıf

1 mol suyu kaynatmak yaklaşık $41$ kJ ister; aynı sudaki bütün O–H bağlarını koparmak $926$ kJ. Moleküller arasındaki çekim, molekülün içindeki bağdan çok zayıftır. Sınır $40$ kJ/mol kabul edilir.

E \geq 40\ \text{kJ/mol} \;\Rightarrow\; \text{güçlü}

Sıfırdan3 / 15

Atom, molekül ve iyon

Kendine özgü yapısı olan her tanecik bir kimyasal türdür: neon atomu, su molekülü, $\text{Na}^+$ ve $\text{SO}_4^{2-}$ iyonları. Halka yükü gösterir: kırmızı artı, mavi eksi. İyon tek atomlu da çok atomlu da olabilir.

Hızlı soru

$\text{SO}_4^{2-}$ hangi kimyasal türdür?

Bir S ve dört O atomundan oluşur ve $2-$ yüklüdür: çok atomlu iyon.

Temel4 / 15

Metal elektron verir, ametal alır

$_{11}\text{Na}$ tek değerlik elektronunu $_{17}\text{Cl}$ 'ye verir. Na küçülüp $\text{Na}^+$ , Cl büyüyüp $\text{Cl}^-$ olur. Zıt yüklü iyonlar arasındaki çekime iyonik bağ denir.

\text{Na} + \text{Cl} \longrightarrow \text{Na}^{+} + \text{Cl}^{-}

Temel5 / 15

İyonlar örgü kurar, molekül yoktur

Çekim her yöne etki eder; iyonlar üç boyutlu bir örgü kurar. Ortadaki $\text{Na}^+$ 'yı altı $\text{Cl}^-$ sarar. NaCl bir molekül değil, iyonların oranını gösteren formül birimidir.

Hızlı soru

NaCl örgüsünde bir $\text{Na}^+$ iyonunu kaç $\text{Cl}^-$ iyonu sarar?

Ortadaki $\text{Na}^+$ 'nın sağında, solunda, önünde, arkasında, üstünde ve altında birer $\text{Cl}^-$ var: altı komşu.

Temel6 / 15

Kovalent bağ: elektronlar ortak

İki H atomunun bulutları örtüşür; ortadaki elektron çiftini iki çekirdek birden çeker. Ametal atomları arasındaki bu bağa kovalent bağ denir. Aynı atomlar elektronu eşit çeker: bağ apolardır.

Temel7 / 15

Polar bağ: bulut bir uca kayar

$\text{HCl}$ 'de klor elektronu daha çok çeker; ortak bulut klora kayar. Cl ucu kısmi negatif ( $\delta^-$ ), H ucu kısmi pozitif ( $\delta^+$ ) olur: polar kovalent bağ.

Dene: Seçenekle $\text{H}_2$ ile $\text{HCl}$ arasında geçiş yap.

Orta8 / 15

Molekül polar mı? Okları topla

Her polar bağa, elektronu çeken atoma yönelen bir ok çizilir. Doğrusal $\text{CO}_2$ 'de iki ok birbirini götürür: molekül apolar. Bükük suda ( $104{,}5^\circ$ ) oklar toplanır: molekül polar.

Hızlı soru

Hangisi polar bağ içerdiği hâlde apolar bir moleküldür?

C=O bağları polardır ama doğrusal $\text{CO}_2$ 'de iki dipol zıt yönlüdür; toplamları sıfırdır.

Orta9 / 15

Metalik bağ: elektron denizi

Metal atomları değerlik elektronlarını ortaya bırakır. Düzenli dizilmiş katyonlar ile aralarında dolaşan elektron denizi birbirini çeker. Gerilim uygulanınca bütün deniz + uca doğru kayar: elektrik akımı budur.

Dene: Gerilim anahtarını aç ve kapat.

Orta10 / 15

Dipol–dipol: zıt uçlar yan yana

Polar moleküllerin kalıcı dipolü vardır. Sıvı HCl'de bir molekülün $\delta^+$ ucu komşusunun $\delta^-$ ucuna bakar. Bu zayıf çekime dipol–dipol etkileşimi denir; van der Waals kuvvetlerindendir.

Orta11 / 15

İyon–dipol: iyonu su sarar

Tuzlu suda $\text{Na}^+$ 'nın çevresine su molekülleri negatif O uçlarıyla, $\text{Cl}^-$ 'nin çevresine pozitif H uçlarıyla dizilir. Bu iyon–dipol etkileşimidir; dipol–dipolden güçlüdür.

Dene: Seçenekle sıvı HCl'ye dönüp karşılaştır.

Sınav12 / 15

London kuvveti: anlık ve indüklenmiş dipol

Apolar $\text{I}_2$ 'de de bulut bir an bir yana kayar: anlık dipol. Bu, komşu bulutu iter ve onda indüklenmiş dipol oluşturur. Molekül büyüdükçe bulut kolay kayar; London kuvveti ve kaynama noktası artar.

Dene: Seçenekle $\text{F}_2$ 'den $\text{I}_2$ 'ye geç, nottaki kaynama noktasına bak.

Hızlı soru

Hangisinin normal kaynama noktası en yüksektir?

Üçü de apolardır, yalnız London kuvvetleri var. En büyük molekül $\text{I}_2$ 'nin bulutu en kolay kayar: $184\,^\circ\text{C}$ .

Sınav13 / 15

Hidrojen bağı: H komşu oksijene yönelir

O'ya bağlı H, komşu molekülün O'sundaki ortaklanmamış çifte yönelir: kesikli çizgi hidrojen bağıdır (F, O, N ile). Isınınca bu bağlar kopup yeniden kurulur; kaynamada moleküller dağılır, O–H bağları kopmaz.

Dene: Sürgüyle sıcaklığı artır, nottaki bağ sayısını izle.

Sınav14 / 15

Hidrojen bağı kaynama noktasını yükseltir

Arka sırada 14. grup: molekül büyüdükçe London kuvveti ve kaynama noktası artar. Ön sırada 16. grup: $\text{H}_2\text{S}$ 'den $\text{H}_2\text{Te}$ 'ye de artar, ama en küçük $\text{H}_2\text{O}$ en yükseğidir: molekülleri arasında hidrojen bağı var.

Hızlı soru

$\text{CH}_4$ , $\text{H}_2\text{S}$ ve $\text{H}_2\text{O}$ 'nun normal kaynama noktası sıralaması hangisidir?

$\text{CH}_4$ yalnız London ( $-162\,^\circ\text{C}$ ), $\text{H}_2\text{S}$ dipol–dipol ( $-60\,^\circ\text{C}$ ), $\text{H}_2\text{O}$ hidrojen bağı ( $100\,^\circ\text{C}$ ).

Sınav15 / 15

Özet: güçlü bağlar, zayıf etkileşimler

Güçlü: iyonik, kovalent ve metalik bağ. Zayıf: van der Waals kuvvetleri (iyon–dipol, dipol–dipol, London) ve hidrojen bağı. Fiziksel değişimde zayıf etkileşimler, kimyasal değişimde güçlü bağlar kopar ve oluşur.

\text{güçlü} \geq 40\ \text{kJ/mol} \gt \text{zayıf}

Görsel anlatım bitti

Örnekler ve çıkmış sorular Sıradaki: Asitler, Bazlar ve Tuzlargörsel