Molekül Geometrileri

Metanın Lewis formülünde dört H, karbonun çevresine artı işareti gibi yazılır; aradaki açı $90^\circ$ görünür. Gerçek metan ise düz değildir: her H–C–H açısı $109{,}5^\circ$ ’dir.

Sahnede kâğıda düz çizilmiş $\text{CH}_4$ ’ün hidrojenleri birbirini itiyor: ikisi kâğıdın üstüne, ikisi altına kalkıyor; açı göstergesi $90^\circ$ ’den $109{,}5^\circ$ ’ye çıkıyor. Bu kaymayı yöneten kural VSEPR’dir.

Isınma

Başlamadan: Lewis formülü, hibritleşme, polar bağ

Puansız. Takıldığın yer olursa ön koşul konuya göz at.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{H}_2\text{O}

molekülünün Lewis formülünde oksijen atomu üzerinde kaç ortaklanmamış elektron çifti vardır? (

_{1}\text{H}

_{8}\text{O}

)

Açıklama

O’nun $6$ değerlik elektronunun $2$ ’si iki O–H bağında; kalan $4$ elektron $2$ ortaklanmamış çifttir.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{BH}_3

molekülünde bor atomu hangi hibritleşmeyi yapar? (

_{1}\text{H}

_{5}\text{B}

)

Açıklama

B üç atoma bağlı, ortaklanmamış çifti yok: $3$ bölge, $sp^2$ (Lewis Formülleri ve Hibritleşme).

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Elektronegatiflikler H:

2{,}1

; B:

2{,}0

; C:

2{,}5

; O:

3{,}5

olduğuna göre aşağıdaki bağlardan hangisi en polardır?

Açıklama

Bağın polarlığı elektronegatiflik farkıyla artar. O–H: $3{,}5 - 2{,}1 = 1{,}4$ , en büyük fark.

Temel

VSEPR: elektron bölgeleri birbirinden uzaklaşır

1. Elektron Bölgeleri Birbirini İter

Merkez atoma ait her bağ ve her ortaklanmamış elektron çifti bir elektron bölgesidir. Bölgelerin hepsi negatif yüklüdür; birbirini iter ve birbirinden olabildiğince uzağa yerleşir.

Merkez atoma bağlı balonların sayısını sürgüyle $2$ , $3$ ve $4$ yap. Balonlar her seferinde birbirinden en uzak düzene oturur: doğrusal, düzlem üçgen, dört yüzlü.

İki, üç ve dört bölgenin en uzak dizilişi. Kesikli balon kâğıdın arkasına bakar.

Kural

Bölge sayısı, diziliş ve hibrit türü

2 \Rightarrow 180^\circ \qquad 3 \Rightarrow 120^\circ \qquad 4 \Rightarrow 109{,}5^\circ

Bölge	Diziliş	Açı	Hibrit
$2$	doğrusal	$180^\circ$	$sp$
$3$	düzlem üçgen	$120^\circ$	$sp^2$
$4$	dört yüzlü	$109{,}5^\circ$	$sp^3$

Hibrit orbitaller de bu yönlere bakar; hibritleşme ile VSEPR aynı şekli verir.

2. $\text{AX}_n\text{E}_m$ Gösterimi

Üstte $\text{BeH}_2$ : iki H, Be’nin iki yanında tek doğru üzerinde. Altta $\text{BH}_3$ : üç H aynı düzlemde, aralarında $120^\circ$ ; B’nin boş $p$ orbitali bu düzleme dik duruyor.

Örnek

kolay

Berilyum hidrür ve bor hidrür

$\text{BeH}_2$ ve $\text{BH}_3$ moleküllerinin VSEPR gösterimini, molekül geometrisini ve bağ açısını bul. ( $_{1}\text{H}$ , $_{4}\text{Be}$ , $_{5}\text{B}$ )

Be’nin $2$ değerlik elektronu iki Be–H bağında kullanılır; ortaklanmamış çift kalmaz: $\text{AX}_2$ .

İki bölge zıt yönlere yerleşir: molekül doğrusal, H–Be–H açısı $180^\circ$ .

B’nin $3$ değerlik elektronu üç B–H bağında kullanılır: $\text{AX}_3$ . Üç bölge aynı düzlemde $120^\circ$ aralıkla dizilir.

Sonuç

$\text{BeH}_2$ : $\text{AX}_2$ , doğrusal, $180^\circ$ . $\text{BH}_3$ : $\text{AX}_3$ , düzlem üçgen, $120^\circ$ .

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{BH}_3

molekülünün geometrisi hangisidir?

Açıklama

$\text{AX}_3$ : üç bağ, çift yok. Üç H, B ile aynı düzlemde ve aralarında $120^\circ$ var.

3. Metan: Düzgün Dört Yüzlü

Karbon saydam bir dört yüzlünün merkezinde, dört H köşelerde. Molekülü döndür: her H–C–H açısı $109{,}5^\circ$ , dört bağ da birbirinin aynısı.

Dört bölge bir düzlemde en çok $90^\circ$ aralıkla dizilebilir. Uzayda aralarındaki açı $109{,}5^\circ$ ’ye çıkar; bölgeler bu daha uzak düzeni seçer.

Ortaklanmamış çifti olmayan merkez atomlar. Kama öne, kesikli çizgi arkaya uzanan bağdır.

Örnek

kolay

Metan neden kare düzlem değil?

Metan ( $\text{CH}_4$ ) molekülü neden kare düzlem değil de düzgün dört yüzlüdür? H–C–H bağ açısı kaçtır? ( $_{1}\text{H}$ , $_{6}\text{C}$ )

C’nin $4$ değerlik elektronu dört C–H bağında; ortaklanmamış çift yok: $\text{AX}_4$ , $4$ bölge, $sp^3$ .

Kare düzlemde komşu bağlar arasında $90^\circ$ olurdu. Dört yüzlüde her bağ çifti arasında $109{,}5^\circ$ var; bölgeler daha uzak, itme daha az.

Dört bağ da C–H ve merkeze eşit uzaklıkta: dört yüzlü düzgündür.

Sonuç

$\text{AX}_4$ , düzgün dört yüzlü, H–C–H açısı $109{,}5^\circ$ .

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{CH}_4

molekülünün VSEPR gösterimi ve H–C–H bağ açısı hangi seçenekte doğru verilmiştir?

Açıklama

Dört bağ, sıfır çift: $\text{AX}_4$ . Dört bölge düzgün dört yüzlü düzene geçer, açı $109{,}5^\circ$ .

Orta

Ortaklanmamış çiftler: amonyak, su ve HF

1. Bölge Dizilişi ile Molekül Geometrisi Ayrıdır

Ortaklanmamış çift de bir bölgedir; dizilişi bulurken sayılır. Molekülün geometrisi ise yalnız atomların konumuna bakılarak adlandırılır; çift görünmez.

Amonyakta dört balonun biri ortaklanmamış çift ve öbürlerinden şişkin. Üç H’yi aşağı itiyor; açı göstergesi $107^\circ$ ’de duruyor. Balon solunca geriye üçgen piramit kalıyor.

Örnek

orta

Gübre fabrikasının amonyağı

Azotlu gübrelerin hammaddesi amonyak ( $\text{NH}_3$ ), azot ile hidrojenden üretilir. Amonyak molekülünün VSEPR gösterimini, merkez atomun hibritleşmesini, molekül geometrisini ve bağ açısını bul. ( $_{1}\text{H}$ , $_{7}\text{N}$ )

N’nin $5$ değerlik elektronunun $3$ ’ü üç N–H bağında; kalan $2$ elektron bir ortaklanmamış çift: $\text{AX}_3\text{E}$ .

$3 + 1 = 4$ bölge: diziliş dört yüzlü, N $sp^3$ hibritleşmesi yapar.

Dört köşeden biri çifte ait. Atomlar N tepede, üç H tabanda: üçgen piramit.

Çift, bağ çiftlerini daha çok iter: H–N–H açısı yaklaşık $107^\circ$ , yani $109{,}5^\circ$ ’den küçük.

Sonuç

$\text{AX}_3\text{E}$ , $sp^3$ , üçgen piramit, yaklaşık $107^\circ$ .

2. Su: Açısal Molekül

Suda iki balon ortaklanmamış çift. İkisi birlikte iki O–H bağını daha çok sıkıştırıyor; açı $104{,}5^\circ$ ’ye iniyor ve üç atom kırık bir çizgi oluşturuyor.

Ortaklanmamış çiftli merkez atomlar; balonlar ortaklanmamış elektron çiftleridir. Dördünde de dört bölge var.

Örnek

orta

Su molekülünün şekli

$\text{H}_2\text{O}$ molekülünün VSEPR gösterimi ve geometrisi nedir? H–O–H açısı neden amonyaktaki H–N–H açısından küçüktür? ( $_{1}\text{H}$ , $_{8}\text{O}$ )

O’nun $6$ değerlik elektronunun $2$ ’si iki O–H bağında; kalan $4$ elektron iki ortaklanmamış çift: $\text{AX}_2\text{E}_2$ .

$2 + 2 = 4$ bölge: diziliş dört yüzlü, O $sp^3$ .

Üç atom aynı doğru üzerinde değildir; O köşede durur: açısal (kırık doğru).

Suda iki çift var; en güçlü itme olan OÇ–OÇ itmesi bağları amonyaktakinden daha çok sıkıştırır.

Sonuç

$\text{AX}_2\text{E}_2$ , açısal; $104{,}5^\circ$ , amonyağın $107^\circ$ ’sinden küçük.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{H}_2\text{O}

molekülünün VSEPR gösterimi hangisidir?

Açıklama

İki O–H bağı: $\text{X}_2$ . İki ortaklanmamış çift: $\text{E}_2$ . Toplam dört bölge.

3. HF ve Bağ Açısı Sıralaması

HF iki atomludur; iki atom her zaman bir doğru üzerindedir, bu yüzden molekül doğrusaldır ve bağ açısı yoktur. F’de üç ortaklanmamış çift bulunur: $\text{AXE}_3$ .

$\text{CH}_4$ , $\text{NH}_3$ , $\text{H}_2\text{O}$ ve $\text{HF}$ sırayla beliriyor; dördünde de dört bölge var. Her yeni molekülde bir bağ ortaklanmamış çifte dönüşüyor; açı $109{,}5^\circ$ , $107^\circ$ , $104{,}5^\circ$ diye iniyor.

Kural

Altı molekül tek tabloda

\text{H}_2\text{O} < \text{NH}_3 < \text{CH}_4 < \text{BH}_3 < \text{BeH}_2

Molekül	Gösterim	Geometri	Bağ açısı
$\text{BeH}_2$	$\text{AX}_2$	doğrusal	$180^\circ$
$\text{BH}_3$	$\text{AX}_3$	düzlem üçgen	$120^\circ$
$\text{CH}_4$	$\text{AX}_4$	düzgün dört yüzlü	$109{,}5^\circ$
$\text{NH}_3$	$\text{AX}_3\text{E}$	üçgen piramit	$\approx 107^\circ$
$\text{H}_2\text{O}$	$\text{AX}_2\text{E}_2$	açısal	$104{,}5^\circ$
$\text{HF}$	$\text{AXE}_3$	doğrusal	yok

Üstteki sıralama H–X–H bağ açısınındır.

Bağ açıları. Dört bölgeli moleküllerde her ortaklanmamış çift açıyı biraz daha daraltır.

Örnek

orta

Dört bölge, dört farklı şekil

$\text{CH}_4$ , $\text{NH}_3$ , $\text{H}_2\text{O}$ ve $\text{HF}$ molekülleri için

I. Merkez atomdaki elektron bölgesi sayıları eşittir.
II. Molekül geometrileri aynıdır.
III. Ortaklanmamış elektron çifti sayısı en çok olan HF’dir.

yargılarından hangileri doğrudur? ( $_{1}\text{H}$ , $_{6}\text{C}$ , $_{7}\text{N}$ , $_{8}\text{O}$ , $_{9}\text{F}$ )

Bağ + çift: C’de $4 + 0$ , N’de $3 + 1$ , O’da $2 + 2$ , F’de $1 + 3$ . Hepsi $4$ : I doğru.

Geometriler: düzgün dört yüzlü, üçgen piramit, açısal, doğrusal. Bölge dizilişi aynı, molekül geometrisi farklı: II yanlış.

Çift sayıları $0$ , $1$ , $2$ , $3$ ; en çok HF’de: III doğru.

Sonuç

I ve III.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

\text{CH}_4

\text{NH}_3

\text{H}_2\text{O}

moleküllerindeki H–X–H bağ açılarının büyükten küçüğe sıralanışı hangisidir?

Açıklama

Çift sayısı $0$ , $1$ , $2$ ; açılar $109{,}5^\circ$ , $\approx 107^\circ$ , $104{,}5^\circ$ .

İleri

Polarlık ve birden çok merkez atom

1. Polarlık: Bağ Dipollerinin Toplamı

Farklı iki atom arasındaki bağda elektronlar elektronegatifliği büyük atoma kayar; bağ polardır. Molekülün polar olup olmadığını ise bağ dipollerinin geometrideki toplamı belirler.

Her bağın üstünde, elektronları çeken atoma bakan bir ok var. $\text{CH}_4$ ’te dört ok birbirini götürüyor, toplam sıfır kalıyor; $\text{NH}_3$ ile $\text{H}_2\text{O}$ ’da toplam ok ortaklanmamış çiftlere doğru uzanıyor.

Oklar elektronları daha çok çeken atoma bakar. Simetrik moleküllerde okların toplamı sıfırdır.

Bu kurala göre $\text{BeH}_2$ , $\text{BH}_3$ ve $\text{CH}_4$ apolar; $\text{NH}_3$ , $\text{H}_2\text{O}$ ve $\text{HF}$ polardır. Bağ polarlığı ve moleküller arası etkileşimler Kimyasal Türler Arası Etkileşimler dersinde.

Örnek

zor

Aynı formül tipi, farklı şekil

X ve Y, 2. periyot elementleridir. $\text{XH}_3$ molekülü apolar, $\text{YH}_3$ molekülü polardır. X ve Y’yi bul; iki molekülün geometrisini, merkez atomlarının hibritleşmesini ve bağ açılarını karşılaştır.

periyotta üç H bağlayan iki merkez atom var: çifti olmayan B ( $\text{AX}_3$ ) ve bir çifti olan N ( $\text{AX}_3\text{E}$ ).

Apolar olan simetrik olandır: $\text{XH}_3 = \text{BH}_3$ , düzlem üçgen, $sp^2$ , $120^\circ$ .

Polar olan çiftli olandır: $\text{YH}_3 = \text{NH}_3$ , üçgen piramit, $sp^3$ , $\approx 107^\circ$ .

Sonuç

X: B, Y: N. H–X–H ( $120^\circ$ ) $>$ H–Y–H ( $\approx 107^\circ$ ).

Örnek

zor

Amonyak kaçağına su perdesi

Soğuk hava depolarında soğutucu olarak amonyak kullanılır. Kaçak olursa havaya püskürtülen su perdesi amonyağın çoğunu tutar; doğal gaz (metan) kaçağında bu yöntem işe yaramaz. Farkı molekül geometrisi ve polarlıkla açıkla.

$\text{CH}_4$ : $\text{AX}_4$ , düzgün dört yüzlü. Dört C–H dipolü birbirini götürür: apolar.

$\text{NH}_3$ : $\text{AX}_3\text{E}$ , üçgen piramit. Üç N–H dipolünün toplamı sıfır değildir: polar.

Su da polardır. Benzer benzeri çözer: polar $\text{NH}_3$ suda çok çözünür (su ile hidrojen bağı da kurar), apolar $\text{CH}_4$ çok az çözünür (Çözünme ve Derişim Birimleri).

Sonuç

Amonyak polar olduğu için suda tutulur; metan apolar olduğu için tutulmaz.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Aşağıdaki moleküllerden hangisi polardır?

Açıklama

$\text{NH}_3$ ’te N üzerinde ortaklanmamış çift var; üçgen piramitte dipoller birbirini götürmez.

2. Birden Çok Merkez Atom: Hidrokarbonlar

Molekülde birden çok merkez atom varsa her birinin çevresine ayrı ayrı bakılır. İkili ya da üçlü bağ tek bir elektron bölgesi sayılır.

Etan, eten ve etin modelleri alt alta. Etanda her karbon bir dört yüzlünün merkezinde; etende altı atom aynı saydam düzlemde, açılar $120^\circ$ ’ye yakın; etinde dört atom tek doğru üzerinde.

Kural

Karbonun çevresindeki geometri

\text{tekli} \Rightarrow 109{,}5^\circ \qquad \text{ikili} \Rightarrow \approx 120^\circ \qquad \text{üçlü} \Rightarrow 180^\circ

Karbonun bağları	Bölge	Çevresindeki düzen
yalnız tekli	$4$	dört yüzlü
bir ikili	$3$	düzlem üçgen
bir üçlü	$2$	doğrusal

Örnek

zor

Kaynak gazı ve olgunlaştırıcı gaz

Kaynakçılar asetilen (etin, $\text{HC}{\equiv}\text{CH}$ ) yakar; meyve depolarına ise olgunlaştırıcı olarak eten ( $\text{CH}_2{=}\text{CH}_2$ ) verilir. İki molekülde karbonun çevresindeki geometri ve bağ açısı nedir? Bütün atomlar aynı doğru ya da aynı düzlem üzerinde midir? Moleküller polar mıdır?

Etinde her C iki atoma bağlı (H ve C), çifti yok: $2$ bölge, doğrusal, $180^\circ$ . Dört atom tek doğru üzerindedir.

Etende her C üç atoma bağlı (iki H, bir C): $3$ bölge, düzlem üçgen, yaklaşık $120^\circ$ .

$\pi$ bağı için iki karbonun $p$ orbitalleri paralel kalmalıdır; bu yüzden iki karbonun düzlemleri çakışır ve altı atom aynı düzlemdedir.

İki molekül de simetriktir; C–H dipolleri birbirini götürür: ikisi de apolar.

Sonuç

Etin: doğrusal, $180^\circ$ , dört atom bir doğruda. Eten: düzlem üçgen, $\approx 120^\circ$ , altı atom bir düzlemde. İkisi de apolar.

Kendini dene

Puan yok, deneme sınırsız

Etan (

\text{CH}_3{-}\text{CH}_3

) molekülünde H–C–H bağ açısı yaklaşık kaç derecedir?

Açıklama

Her C dört atoma bağlı (üç H, bir C), çifti yok: $\text{AX}_4$ , dört yüzlü, yaklaşık $109{,}5^\circ$ .

Özet

Bu konudan aklında kalacaklar

VSEPR: merkez atomdaki elektron bölgeleri (bağlar ve ortaklanmamış çiftler) birbirinden en uzağa yerleşir.
Bölge sayısı: $2$ doğrusal $180^\circ$ ( $sp$ ), $3$ düzlem üçgen $120^\circ$ ( $sp^2$ ), $4$ dört yüzlü $109{,}5^\circ$ ( $sp^3$ ).
$\text{AX}_n\text{E}_m$ : X bağlı atom, E ortaklanmamış çift; $n + m$ bölge sayısıdır.
Geometri adları: $\text{AX}_2$ doğrusal, $\text{AX}_3$ düzlem üçgen, $\text{AX}_4$ düzgün dört yüzlü, $\text{AX}_3\text{E}$ üçgen piramit, $\text{AX}_2\text{E}_2$ açısal, $\text{AXE}_3$ doğrusal.
Ortaklanmamış çift açıyı daraltır: $\text{CH}_4$ $109{,}5^\circ$ $>$ $\text{NH}_3$ $\approx 107^\circ$ $>$ $\text{H}_2\text{O}$ $104{,}5^\circ$ .
Polarlık: çiftsiz ve simetrik merkez apolar ( $\text{BeH}_2$ , $\text{BH}_3$ , $\text{CH}_4$ ); $\text{NH}_3$ , $\text{H}_2\text{O}$ , $\text{HF}$ polar.

LevhaMolekül GeometrileriMolekül Geometrileri

Başlamadan: Lewis formülü, hibritleşme, polar bağ

VSEPR: elektron bölgeleri birbirinden uzaklaşır

1. Elektron Bölgeleri Birbirini İter

2. $\text{AX}_n\text{E}_m$ Gösterimi

Berilyum hidrür ve bor hidrür

3. Metan: Düzgün Dört Yüzlü

Metan neden kare düzlem değil?

Ortaklanmamış çiftler: amonyak, su ve HF

1. Bölge Dizilişi ile Molekül Geometrisi Ayrıdır

Gübre fabrikasının amonyağı

2. Su: Açısal Molekül

Su molekülünün şekli

3. HF ve Bağ Açısı Sıralaması

Dört bölge, dört farklı şekil

Polarlık ve birden çok merkez atom

1. Polarlık: Bağ Dipollerinin Toplamı

Aynı formül tipi, farklı şekil

Amonyak kaçağına su perdesi

2. Birden Çok Merkez Atom: Hidrokarbonlar

Kaynak gazı ve olgunlaştırıcı gaz

Bu konudan aklında kalacaklar

Sınavda nasıl soruldu?

2025 AYTSoru 24

2024 AYTSoru 25

Özgün sorular

Özgün soru1

Özgün soru2

Özgün soru3

Özgün soru4

Özgün soru5

1. Elektron Bölgeleri Birbirini İter

2. AXnEm\text{AX}_n\text{E}_mAXn​Em​ Gösterimi

Berilyum hidrür ve bor hidrür

3. Metan: Düzgün Dört Yüzlü

Metan neden kare düzlem değil?

1. Bölge Dizilişi ile Molekül Geometrisi Ayrıdır

Gübre fabrikasının amonyağı

2. Su: Açısal Molekül

Su molekülünün şekli

3. HF ve Bağ Açısı Sıralaması

Dört bölge, dört farklı şekil

1. Polarlık: Bağ Dipollerinin Toplamı

Aynı formül tipi, farklı şekil

Amonyak kaçağına su perdesi

2. Birden Çok Merkez Atom: Hidrokarbonlar

Kaynak gazı ve olgunlaştırıcı gaz

Özgün sorular

2. $\text{AX}_n\text{E}_m$ Gösterimi